2022年电子技术教案第一章.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案第 10 章 教学重点脉冲波形的产生与变换1. 明白脉冲波形的主要参数及常见脉冲波形；2. 明白 非门组成的多谐振荡器的电路形式和工作原理；3. 明白石英晶体多谐振荡器电路的构成；4. 把握单稳态触发器的工作特点；5. 把握施密特触发器的工作特点；6. 会测试集成施密特触发器的主要参数；7. 明白 555 时基电路的电路框图和引脚功能,把握555 时基电路的规律功能；8. 把握 555 时基电路构成的多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的电路构成,懂得其工作原理；教学难点1. 用集成门电路搭接多谐振荡器；2. 集成单稳态触发

2、器的功能及其应用；3. 集成施密特触发器的功能及其应用；4. 555 时基电路的典型应用；学时安排名师归纳总结 序号内容学 时第 1 页,共 15 页1 10.1 常见的脉冲产生电路4 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2 名师精编精品教案4 10.2 555 时基电路及应用3 技能实训：用555 时基电路制作双音报警器4 4 本章总学时12 10.1 常见的脉冲产生电路10.1.1 脉冲的基本概念1脉冲的概念脉冲是指一种瞬时突变、连续时间极短的电压或电流信号；它可以是周期性变化的,也可以是非周期性的或单次变化的；常见的几种脉冲波形,如下列图；2. 矩

3、形脉冲波的参数（1）抱负矩形波脉冲幅值 Vm、脉冲重复周期T和脉冲宽度tw（2）实际的矩形波名师归纳总结 脉冲幅值 Vm；f ,f =1 ；T脉冲上升时间tr ；脉冲下降时间tf ； 脉冲宽度 tw ； 脉冲周期 T ；其倒数为脉冲的频率占空比 D , D =tw,占空比为50%的矩形波即为方波；第 2 页,共 15 页T- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 10.1.2 多谐振荡器名师精编精品教案不需要外加触发信号,便能产生肯定频率和肯定宽度的矩形波脉冲；1 集成门电路组成的多谐振荡器两个 非门接成 RC耦合正反馈电路,使之产生振荡；定时电路,打算多谐振

4、荡器的振荡频率和脉冲宽度；振荡周期的估算：T1.4 RCRC 的另一个重要作用是组成在实际应用中,常通过调换电容C的容量来粗调振荡周期,通过转变电阻R的值来细调振荡周期,使电路的振荡频率达到要求；做一做：非门组成的多谐振荡电路的测试 2 石英晶体多谐振荡器做一做： CC4011构成石英晶体振荡器的测试 10.1.3 单稳态触发器 定义：是指有一个稳态和一个暂稳态的波形变换电路；工作特性：第一：它有一个稳固状态（简称稳态）和一个暂稳固状态（简称暂稳态）；如无外界 触发脉冲作用,电路将始终保持稳固状态；其次：在外界触发脉冲作用下,能从稳态翻转到暂稳态,在暂稳态维护一段时间以后,再自动返回稳态；第三

5、：暂稳态维护时间的长短通常都是靠RC 电路的充、放电过程来维护的；与触发名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案脉冲的宽度和幅度无关；1 74LS121集成单稳态触发器（1）规律符号和引脚排列 A1、A2和 B 为三个触发信号输入端,v0和vO是两个状态互补的输出端,vO为正脉冲输出端,vO为负脉冲输出端；Rext/ Cext、 Cext 是外接定时电阻和电容的连接端；Rint 是 74LS121 内部 2k 的定时电阻的引出端；NC为空引脚, VCC为电源端, GND为接地端；（2）规律功能A 1输入

6、B输出v o工作特点A 2vo0101保持稳态01010011101下降沿触发111110上升沿触发0274LS123 集成单稳态触发器（1）规律符号和引脚排列内部含有两个独立的可重复触发的单稳态触发器,每一个电路分别具有各自的正触发输入端 B、负触发输入端A 、复位输入端R D、外接电容端Cext 、外接电阻 / 电容端 Rext / Cext 、输出端 Q和 Q 端；名师归纳总结 1A116V CC 1Rext/Cext 1CextVCCC ext /RextCT第 4 页,共 15 页RT1615 14Cext1B2151Q1RD3141Q4 513 74LS123 121Q1R D34

7、 74LS1232Q2Q2Cext1A1 2131Q6112RD2R ext/CextGND7102B1B892Ab规律符号a引脚排列图- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案（2）规律功能RD输入B Q 输出Q工作特点A0 0 1 复位清零1 0 1 0 1 上升沿触发1 下降沿触发0 1 上升沿触发1 稳固状态0 0 1 3集成单稳态触发器应用举例（1）定时掌握利用单稳态触发器的暂稳态脉冲信号可掌握电子开关在规定的时间动作,达到定时的目的； 如下列图是利用 74LS123 构成的一个相片曝光定时电路,按一下按钮开关 S,触发器进入暂稳态

8、, 继电器 J 吸合 ,灯亮； 曝光时间长短即为暂稳态的时间 tW,可依据曝光要求设定 RT、CT 的参数；定时电路名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案脉冲延时电路（2）延时脉冲信号单稳态触发器在输入信号的上升沿时刻被触发,输出信号的下降沿比输入信号的上升沿延时了 tW 时间,调剂 RC 时间常数可转变延时的时间；如图是用两片 74LS121 组成的脉冲延时电路,第一级单稳态触发器在输入信号 vI的上升沿触发下,产生脉宽为 tW1 的信号 v01 输出,再利用 v01 的下降沿作为其次级单稳态触发器

9、的触发信号,再产生脉宽为 tW2的信号 v0 输出；如图波形所示；这样输出 v0 的信号比输入 vI 的信号延时了 tW1；单稳态触发器除应用于定时、延时场合外, 仍可用于脉冲整形、变换脉冲宽度等场合,应用范畴很广；10.1.4 施密特触发器定义：是一种靠输入触发信号维护的双稳态电路；特点：电路具有两个稳态,当输入信号电压上升至上限触发电压 VT+时,电路翻转到第二稳态；当输入触发信号降低至下限触发电压VT-时,电路就由其次稳态返回第一稳态；类型：反相输出施密特触发器和同相输出施密特触发器；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - -

10、 - - 名师精编 精品教案反相输出施密特触发器 同相输出施密特触发器1 施密特触发器的主要参数与工作波形（1）主要参数上限触发电压 正向阈值电压 VT+ ；下限触发电压（负向阈值电压）VT-回差电压 VT= VT+VT；回差电压越大,施密特触发器的抗干扰性越强；施密特触发器的这种特性称为滞回特性 . （2）工作波形如下列图,当输入三角波时,依据施密特触发器的电压传输特性,可得到对应的施密特触发器的输出波形；2CMOS集成施密特触发器CC40106为六施密特反相器名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案

11、做一做：测试集成施密特触发器3施密特触发器应用举例（1）波形变换CC40106的阀值电压三角波、正弦波及其他不规章信号变换成矩形脉冲；如下列图为用施密特触发器将正弦波变换成同周期的矩形脉冲；（2）脉冲整形当传输的信号受到干扰而发生畸变时,可利用施密特触发器的回差特性,将受到干扰的信号整形成较好的矩形脉冲,如下列图；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案（3）脉冲幅度鉴别如输入信号为一组幅度不等的脉冲,可将输入幅度大于度小于 VT+的脉冲信号就去掉了；如下列图；VT+的脉冲信号选出来,而幅利用施密特触发

12、器仍可以构成多谐振荡器和单稳态触发器等电路,应用范畴很广；10.2 555 时基电路及应用10.2.1 555 时基电路1 电路组成和引脚功能（1）电路组成一般由分压器、比较器、触发器和开关及输出等四部分组成；由三个阻值为 5k 的电阻串联组成的分压器（555 由此得名）；两个电压比较器 C1和 C2：v+v,vo=1； v +v,vo=0；基本 RS触发器；放电三极管 T 及缓冲器 G；（2）引脚功能2 规律功能名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 对于上述功能为便于记忆,名师精编精品教案2V CC3时作为 1 状态

13、, 在小于我们把 TH输入端电压在大于2V CC3时作为 0 状态； 而把 TR 输入端电压在大于1V 3CC时作为 1 状态, 在小于1V 3CC作为 0状态；这样在R =1 时, 555 定时器输入TH、 TR 与输出 Q的状态关系可归纳为：1、1 出 0；0、0 出 1；0、1 不变 ；值得留意,当vTH2V 3CC、v TR1V CC3时,电路的工作状态不确定；在实际应用中不允许使用,应防止；10.2.2 555 时基电路的应用1构成多谐振荡器（1）电路组成外接的 R1、R2 和 C 为多谐振荡器的定时元件,2 脚 TR 端和 6 脚 TH端连接在一起并对名师归纳总结 地外接电容C,7

14、 脚接放电管T 的集电极与R1、R2的连接点；第 10 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案（2）工作过程动画： 555 组成的多谐振荡器的工作过程（3）输出脉冲周期电容充电形成的第一暂稳态时间 t w1=0.7 R1+R2 C电容放电形成的其次暂稳态时间 t w2=0.7 R2C所以,电路输出脉冲周期 2构成单稳态触发器 1 电路组成T=tw1 + tw2=0.7 R1+2R2 C外接的 R、C为定时元件, 外加触发脉冲 vI 于 2 脚 TR端,6 脚 TH端与 7 脚放电管 T 的集电极相连,并连接在 R、C之间；

15、 2 工作过程动画 555 组成的单稳态触发器的工作过程（3）输出脉冲宽度 t W电容 C 充电形成的暂态时间为：tW=1.1 RC3构成施密特触发器 1 电路组成2 脚 TR 端,6 脚 TH端短接在一起作为输入端；变换成矩形波输出；通过此电路可将输入的锯形波或正弦波名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案如在 5 脚 CO端加一掌握电压,可转变电路的阈值电压,也就转变了回差电压 VT；（2）工作过程动画： 555 组成的施密特触发器的工作过程4555 时基电路的应用举例（1）60s 定时电路如下列

16、图,当按下按钮 S 时, 2 脚就输入一个小于 13 V CC 的负脉冲, 3 脚输出高电平,发光二极管 LED 亮；此时,开关管 V 截止,电源 VCC 通过 R1 和 RP 对电容 C 充电；当电容上电压上升至 2 V CC 时,电路翻转,3 脚输出低电平,LED 灭,表示定时终止；调剂 RP3可使电路定时为 60s 一个周期；发光二极管 LED 的亮灭,表示定时过程的开头和终止；60 s 定时电路（2）路灯光控电路名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案如下列图,自然光线降低, 光敏电阻阻值增大

17、至 200k 以上时,2、6 脚电位大于 2V CC,33 脚输出为低电平,继电器 J 吸合,灯亮；灯亮后即使光敏电阻阻值在 200 k 邻近波动,只要阻值不小于 50 k,电路输出将保持不变；而当自然光线增强,光敏电阻阻值减小为50 k 时, 2、6 脚电位小于 1V CC,电路输出为高电平,继电器 J 释放,灯灭；同样光敏3电阻阻值在 50 k 邻近波动时,也不会造成继电器 J 吸合；路灯光控电路技能实训 : 用 555 时基电路制作双音报警器作业任务书一、任务目标1按原理图制作双音报警器；2学习 555 时基电路的应用,提高综合应用才能；3会依据原理图绘制电路安装连接图；4把握 555

18、时基电路的基本调试和测量方法；二、实施步骤名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案绘制布线图清点元器件元器件检测插装和焊接通电前检查通电调试和测量数据记录；三、调试与记录检查元器件安装正确无误后,才可以接通电源；调试时,先连线后接电源（或打开电源开关）,拆线或改线时肯定要先关断电源；电源线不能接错,否就将可能损坏元器件；如电路工作正常,扬声器就会产生双音交替的报警声；将实训过程记录在表内；实训记录实训名称姓名班级IC1用 指 针 式 万 用脚 /V 脚/V 脚 /V 脚/V 脚/V 脚/V 脚 /V 脚/V 表测量 555 时基点 路 各 引 脚 的电位,并观看万脚 /V 脚/V 脚 /V 脚/V IC2 脚/V 脚 /V 脚/V 用 表 指 针 的 变脚/V 化情形IC2用示波器观看脚脚555 电路 脚、脚的波形制作过程名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案故障描述排故方法名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 15 页