实验二触发器实现波形整形及脉冲延时的研究精选PPT.ppt

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1、关于实验二触发器实关于实验二触发器实现波形整形及脉冲延现波形整形及脉冲延时的研究时的研究第1页，讲稿共25张，创作于星期日内容纲要内容纲要1.实验目的2.实验原理3.实验内容4.实验要求第2页，讲稿共25张，创作于星期日掌握使用集成门电路构成单稳态触发器的基本方法。掌握使用集成门电路构成单稳态触发器的基本方法。掌握集成单稳触发器在脉冲延时电路中的作用。掌握集成单稳触发器在脉冲延时电路中的作用。1、实验实验目的目的第3页，讲稿共25张，创作于星期日工作特点：工作特点：、单稳态触发器只有一个稳定的状态，另一个状态称、单稳态触发器只有一个稳定的状态，另一个状态称为暂稳态。为暂稳态。、在、在触发脉冲触

2、发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，再稳态维持一段时间后，再自动自动返回稳态。返回稳态。、暂稳态维持时间的长短仅仅取决于单稳触发器电路本身的参、暂稳态维持时间的长短仅仅取决于单稳触发器电路本身的参数，与触发脉冲无关。数，与触发脉冲无关。单稳触发器2、实验原理、实验原理第4页，讲稿共25张，创作于星期日 单单稳稳态态触触发发器器广广泛泛应应用用于于脉脉冲冲整整形形、延延时时和和定定时时的的电电路中路中。脉冲整形：脉冲整形：把不规则的波形转把不规则的波形转换成宽度、幅度都相换成宽度、幅度都相等的波形。等的波形。2、实验原理、实验原理第5

3、页，讲稿共25张，创作于星期日脉冲延时脉冲延时:把输入信号延迟一把输入信号延迟一定时间后输出。定时间后输出。脉冲定时：脉冲定时：输出窄脉冲的时间是输出窄脉冲的时间是单稳输出脉冲单稳输出脉冲U UO O的宽度的宽度t tW W。2、实验原理、实验原理第6页，讲稿共25张，创作于星期日（1 1）、用与非门组成的单稳态触发器）、用与非门组成的单稳态触发器 微分型单稳态触发器微分型单稳态触发器 如图所示如图所示,负脉冲触发负脉冲触发,C C2 2和和R R5 5构成构成输入微分电路输入微分电路 ,另外，另外，R=(RR=(R6 6+R+RW2W2)和和 C C3 3 构成构成微分定时电路微分定时电路。

4、利用与非门做开关，依靠定时元件利用与非门做开关，依靠定时元件RCRC的充放电来控制与非门的开启和关闭。的充放电来控制与非门的开启和关闭。2、实验原理、实验原理第7页，讲稿共25张，创作于星期日微分电路与微分电路与RC耦合电路：耦合电路：微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。而对恒定部分则没有输出。输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关（即电路的时间常数），R*C越小，尖脉冲波形越尖，反之则宽。此电路的R*C必须远远少于输入波形的宽度，否则就失去了波形变换的作用，变为一般的RC耦合电路了，一般R*C少于或等于输入波形宽度的1/10就可以了。第8页，讲稿共25张，创作

5、于星期日一、一、RC电路的过渡过程电路的过渡过程 由于由于C两端电压不能突变，所以在充、两端电压不能突变，所以在充、放电时必须经历一个过渡过程。放电时必须经历一个过渡过程。实验证明：实验证明：当当t=0.7 时，充电电压为时，充电电压为VG的一的一半；放电电压为电容器两端电压半；放电电压为电容器两端电压VC的一半；当的一半；当t=(3 5)时，充放电过程基本结束。时，充放电过程基本结束。结论：充放电时电容两端电压、电流呈指数结论：充放电时电容两端电压、电流呈指数规律变化；充放电的速度与时间常数规律变化；充放电的速度与时间常数 有关，有关，=R C，单位为，单位为s。越大，充放电越慢；越大，充放

6、电越慢；越小，越小，充放电越快。充放电越快。RC电路的主要应用：电路的主要应用：波形变换。波形变换。常用电路有微分电路、积分电路。常用电路有微分电路、积分电路。第9页，讲稿共25张，创作于星期日RC微分电路微分电路2电路特点电路特点(1)输出信号取自输出信号取自RC电路中的电阻电路中的电阻R两端。即两端。即vO=vR；(2)时间常数时间常数 tp，通常取，通常取 0.2 tp；tp 为输入信号脉宽1电路组成电路组成3电路功能电路功能 将矩形波变换成尖峰波，检出电路的变化量。将矩形波变换成尖峰波，检出电路的变化量。RC微分电路微分电路第10页，讲稿共25张，创作于星期日当0tt1时：输入端无信号

7、触发或触发输入输入端无信号触发或触发输入V Vinin为为高，高，合理选择电路元件参数有合理选择电路元件参数有V V高于高于V VTHTH 、V Va a为低为低、V Vb b低于低于V VTH TH、V Vc c为高。为高。G G1 1开，开，G G2 2关。电路处于稳定状态关。电路处于稳定状态。t1t2VTHVTH2、实验原理、实验原理第11页，讲稿共25张，创作于星期日当t1tt2时：t=tt=t1 1时：时：V Vinin，V V V V i i i i，V Va a ，V Vb b，V Vc c。此时此时，G G1 1关，关，G G2 2开。即使开。即使V Vinin回到高，回到高，

8、V Vc c低仍低仍将维持。将维持。t t1 1 t t t t2 2时时：电容：电容C C3 3充电，充电，V Vb b下降，但仍高下降，但仍高于于V VTHTH，故，故V Vc c仍为低。电路处于暂稳态。仍为低。电路处于暂稳态。t1t2VTHVTH2、实验原理、实验原理第12页，讲稿共25张，创作于星期日当t=t2时：V Vb b下降至下降至V VTHTH，G G2 2关闭，关闭，V Vc c为高。为高。C C3 3电容放电，进入恢复期电容放电，进入恢复期。t1t2VTHVTH2、实验原理、实验原理第13页，讲稿共25张，创作于星期日 R=(100-600)欧;C3=4700PTW=(0.

9、71.3)RC3 =(0.32-3.6)*10 6 S单稳态触发器主要有4个参数：输出脉冲宽度t w、输出脉冲幅度v m、恢复时间t re和分辩时间td。微分型单稳态触发器波形图t1t2VTHVTH2、实验原理、实验原理第14页，讲稿共25张，创作于星期日集成单稳态触发器有两种类型：可重复触发和不可重复触集成单稳态触发器有两种类型：可重复触发和不可重复触发发（2 2）集成单稳态触发器集成单稳态触发器不可重复触发不可重复触发触发进入暂稳态时，再加触发脉触发进入暂稳态时，再加触发脉冲无效。冲无效。可重复触发可重复触发触发进入暂稳态时，再次触发效，触发进入暂稳态时，再次触发效，输出脉冲可再维持一个脉

10、宽。输出脉冲可再维持一个脉宽。2、实验原理、实验原理第15页，讲稿共25张，创作于星期日集成单稳态触发器集成单稳态触发器CD4098CD4098逻逻辑功能辑功能输入输入输出输出功能功能+TR-TRREQ11上升沿上升沿触发触发01Q触发沿无效触发沿无效11Q触发沿无效触发沿无效01下降沿下降沿触发触发XX001复位为初态复位为初态CD4098CD4098是一片双单稳态触发器，每个触发器均可是一片双单稳态触发器，每个触发器均可单独设置为上升沿触发或下降沿触发。单独设置为上升沿触发或下降沿触发。2、实验原理、实验原理第16页，讲稿共25张，创作于星期日tw1tw2CD4098CD4098实现脉冲延

11、时的原理图实现脉冲延时的原理图电路第一个单稳态设成上升沿触发，第二个单稳态设成下降沿触发。电路第一个单稳态设成上升沿触发，第二个单稳态设成下降沿触发。tWI=KCX1RX1决定从触发信号决定从触发信号(U(Ui i)有效到灯亮的时间。有效到灯亮的时间。tW2=KCX2RX2决定灯亮的时间决定灯亮的时间。2、实验原理、实验原理第17页，讲稿共25张，创作于星期日实验底板介绍注意电源的连接2、实验原理、实验原理第18页，讲稿共25张，创作于星期日（1）输入）输入Vin接接TTL信号，当输入信号频率分别信号，当输入信号频率分别为为100kHz和和5kHz时，观察输入微分电路的输出时，观察输入微分电路

12、的输出Vi 和输入的关系，得出结论；和输入的关系，得出结论；（2）当输入）当输入Vin接接5kHzTTL信号，用双踪示波信号，用双踪示波器观测并测试器观测并测试Vin和和Vi，Va，Vb，Vc，Vout的的波形；波形；（3）通过改变）通过改变RW2，测试此电路输出，测试此电路输出Vout中中暂稳态的最大及最小定时时间暂稳态的最大及最小定时时间twmin和和twmax。3、实验内容、实验内容第19页，讲稿共25张，创作于星期日（1）输入）输入Vin接接TTL信号，当输入信号频率分别信号，当输入信号频率分别为为100kHz和和5kHz时，观察输入微分电路的输出时，观察输入微分电路的输出Vi 和输入

13、的关系，得出结论；和输入的关系，得出结论；（2）当输入）当输入Vin接接5kHzTTL信号，用双踪示波器信号，用双踪示波器观测并测试观测并测试Vin和和Vi，Va，Vb，Vc，Vout的波形；的波形；（3）通过改变）通过改变RW2，测试此电路输出，测试此电路输出Vout中暂稳态中暂稳态的最大及最小定时时间的最大及最小定时时间twmin和和twmax。t1t2VTHVTH3、实验内容、实验内容第20页，讲稿共25张，创作于星期日注意事项注意事项、测试、测试VTH时，应时，应测试测试Vc上升沿对应的上升沿对应的Vb值，值，而不是而不是Vb拐点值拐点值t1t2VTHVTH3、实验内容、实验内容第21

14、页，讲稿共25张，创作于星期日1 1设计任务设计任务 （1 1）通通过过分分析析CD4098CD4098组组成成的的延延时时电电路路设设计计一一个个延延时时灯灯电电路路，可可通通过过触触摸摸按按钮钮打打开开指指示示灯灯，延延时时一一定定时时间间后后使使指指使使灯灯灭灭并并且且延延时时间在时时间在1010秒内连续可调。秒内连续可调。趣味实验趣味实验3、实验内容、实验内容第22页，讲稿共25张，创作于星期日4、实验要求、实验要求1、按要求完成原始数据记录、按要求完成原始数据记录2、回答实验课后思考题、回答实验课后思考题3、总结实验结论、总结实验结论4、完成实验报告、完成实验报告第23页，讲稿共25张，创作于星期日下次实验预习要求下次实验预习要求1、预习：实验三实验三 555集成定时器的应用集成定时器的应用-12、完成实验报告上的预习思考题第24页，讲稿共25张，创作于星期日感谢大家观看第25页，讲稿共25张，创作于星期日