電子科技大學(xué),數(shù)字電路 脈沖延時(shí)

觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)脈沖延時(shí)的研究實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)1

1．掌握用集成門電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的基本方法。 2．掌握集成單穩(wěn)觸發(fā)器在脈沖延時(shí)電路中的作用。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

2

二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)

在數(shù)字系統(tǒng)中，通常需要一定幅度和寬度的矩形脈沖，獲取脈沖信號的方法：①利用脈沖振蕩器直接產(chǎn)生；②利用脈沖整形電路將非矩形脈沖變換成符合要求的矩形脈沖?，F(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是另一種脈沖整形電路，需要外接電阻和電容，利用RC電路的充放電過程來決定暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間的長短。多用于脈沖波形的整形、延時(shí)和定時(shí)。脈沖寬度tW和恢復(fù)時(shí)間tre是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的主要參數(shù)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)4

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。這個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)不是“0”，就是“1”。

①它有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個(gè)不同的工作狀態(tài)。②在觸發(fā)脈沖的作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時(shí)間后，再自動返回穩(wěn)態(tài)。③暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的長短取決于單穩(wěn)觸發(fā)器電路本身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖無關(guān)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)5輸出脈沖延時(shí)把輸入信號延遲一定時(shí)間后輸出。定時(shí)輸出與門打開的時(shí)間是單穩(wěn)輸出脈沖UO的寬度TW。脈沖整形把不規(guī)則的波形轉(zhuǎn)換成寬度、幅度都相等的波形。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)6(實(shí)驗(yàn)重點(diǎn))微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)

利用與非門做開關(guān)，依靠定時(shí)元件RC的充放電來控制與非門的開啟和關(guān)閉。如圖所示,負(fù)脈沖觸發(fā),C2和R5構(gòu)成一個(gè)時(shí)間常數(shù)很小的微分電路，它能將較寬的矩形脈沖Vin，變成較窄的尖峰觸發(fā)脈沖V'。

R=(R6+RW2)和C3構(gòu)成微分定時(shí)電路。（1）用與非門組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器7靜止期：0~t1，輸入端無信號觸發(fā)，Vin為高，Va、Vb為低、Vc為高。G1開，G2關(guān)。電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。工作期:(t2>t≥t1)，

t=t1時(shí)：Vin↓，V’i↓，Va↑，Vb↑，Vc↓。觸發(fā)器發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，Va=VOH，Vc=VOL

。t2>t>t1時(shí)：電容C3充電，Vb下降，但仍高于VTH，故Vc仍為低。電路處于暫穩(wěn)態(tài)。恢復(fù)期：t=t2時(shí)，Vb下降至VTH，G2關(guān)閉，Vc為高。C3電容放電，進(jìn)入恢復(fù)期。

回到穩(wěn)定狀態(tài)，Va=VOL，Vc=VOH。t1t2VTHVTH工作波形圖現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)8

微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖tW=(0.7--1.3)RC3=(0.32--3.6)X10–6SR=R6+RW2=(100--600)?;C3=4700P單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器主要有4個(gè)參數(shù)：輸出脈沖寬度tw、輸出脈沖幅度v

m、恢復(fù)時(shí)間tre和分辯時(shí)間td。停留在暫穩(wěn)態(tài)的時(shí)間即為輸出脈沖寬度tw。t1t2VTHVTH現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)9四2輸入與非門實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)74LS00引腳圖現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)10tW=1.1RC4

R=R7+RW3=(100--600)歐;

C4=4700P

tW=(0.52—3.1)us工作波形圖積分型單穩(wěn)觸發(fā)器采用正脈沖觸發(fā)VTH現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)注意：該電路輸入脈沖寬度應(yīng)大于輸出脈沖寬度。

11集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為：可重復(fù)觸發(fā)型和不可重復(fù)觸發(fā)型兩種。1﹑不可重復(fù)觸發(fā)：觸發(fā)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)時(shí)，再加觸發(fā)脈沖無效。2﹑可重復(fù)觸發(fā)：觸發(fā)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)時(shí)，再次觸發(fā)有效，輸出脈沖可再維持一個(gè)脈寬。（2）集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)12

CD4098是一片雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，每個(gè)觸發(fā)器均可單獨(dú)設(shè)置為上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)。當(dāng)選擇上升沿觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)脈沖由＋TR端輸入，－TR端接正電源；選擇下降沿觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)脈沖由－TR端輸入，＋TR端接地。CD4098雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器邏輯功能現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)13CD4098實(shí)現(xiàn)脈沖延時(shí)的原理圖

該電路中第一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器設(shè)為上升沿觸發(fā)，第二個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器設(shè)為下降沿觸發(fā)。Q2送到三極管放大驅(qū)動指示燈工作，Q2為高電平時(shí)指示燈亮。（1）（2）現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)TWI=KCX1RX1，從觸發(fā)信號(Ui)有效，到燈亮的時(shí)間；TW2=KCX2RX2，燈亮了多長時(shí)間。i141、用與非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，輸入Vin接20kHzTTL信號，改變RW2，用雙蹤示波器觀測Vin和Vi，Va，Vb，Vc，Vout的波形變化情況（定量記錄電位器逆時(shí)針旋到底時(shí)Vin、Vb

、Vc、Vout的波形，標(biāo)出周期、幅度、脈寬tw及VTH

）。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容152、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：通過分析CD4098組成的延時(shí)電路設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)燈電路，可通過觸摸按鈕打開指示燈，延時(shí)一定時(shí)間后使指示燈息滅，并且延時(shí)時(shí)間在10秒內(nèi)連續(xù)可調(diào)。記錄觀察結(jié)果（延時(shí)時(shí)間？），提出改進(jìn)方法。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)16實(shí)驗(yàn)電路板現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)注意電源的連接17四、注意事項(xiàng)1、正確連接10V電源。2、用雙蹤示波器觀測施密特觸發(fā)器閾值電壓時(shí)，使兩個(gè)波形的地線重合可以便于觀測數(shù)據(jù)。3、測試電壓時(shí)應(yīng)注意衰減比例調(diào)整。示波器探頭調(diào)在X10擋，衰減比例調(diào)整為10：14、實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)無實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，應(yīng)先檢查電源是否連接正確，再檢查電路連接是否正確。5、波形圖應(yīng)畫在同一縱坐標(biāo)下。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)18實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)參考波形微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)19思考題