实验一 整形及脉冲延时(2009.9)

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1、电子工程学院杨良成办公室：211楼--402电话：83202209（本部）E-mail:lcyang@ee.uestc.edu.cn刻苦学习,珍惜时间,努力提高自己的动手能力!!!实验一触发器实现波形整形及脉冲延时的研究实验目的实验原理实验内容注意事项一、实验目的1．掌握使用集成门电路构成施密特触发器和单稳态触发器的基本方法。2．掌握集成施密特触发器在波形整形电路中的作用。3．掌握集成单稳触发器在脉冲延时电路中的作用。实验目的实验原理实验内容注意事项二、实验原理施密特触发器具有幅值比较功能并且输出波形边沿陡峭，所以常用于脉冲幅度鉴别、脉冲整形和脉冲变换等。施密特触发器不同于

2、前述的各类触发器，它具有以下特点：①施密特触发器属于电平触发，对于缓慢变化的信号仍然适用，当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。②输入信号增加和减少时，电路有不同的阈值电压，它具有如下图所示的传输特性。实验目的实验原理实验内容注意事项1、施密特触发器（1）COMS门电路组成的施密特触发器电路中两个反相器串联，分压电阻RW1、R4将输出端的电压反馈到输入端对电路产生影响。实验目的实验原理实验内容注意事项CMOS反相器CD4069组成的施密特触发器及其引脚图本实验中:VT+为(2.5V---4.775V)之间VT-为(0.267V---2.5V)之间（2）集成施密特

3、触发器CD40106参数名称VDD/V最小值/V最大值/V典型值VT+上限阈值电压510152.24.66.83.67.110.82.95.98.8VT-下限阈值电压510150.92.542.85.27.41.93.95.8△VT回差电压510150.31.21.61.63.45.00.92.33.5单稳态触发器是广泛应用于脉冲整形、延时和定时的常用电路。单稳态触发器只有一个稳定的状态。这个稳定状态要么是0，要么是1。单稳态触发器的工作特点是：①在没有受到外界触发脉冲作用的情况下，单稳态触发器保持在稳态；②在受到外界触发脉冲作用的情况下，单稳态触发器翻转，进入“暂稳态”。

4、假设稳态为0，则暂稳态为1。③经过一段时间，单稳态触发器从暂稳态返回稳态。单稳态触发器在暂稳态停留的时间仅仅取决于电路本身的参数。2、单稳触发器（1）、用与非门组成的单稳态触发器①微分型单稳态触发器74LS00引脚图如图所示,负脉冲触发,C2和R5构成输入微分电路；(当Vin的宽度很宽时，可在单稳态触发器的输入端加一个RC微分电路，否则，在电路由暂稳态返回到稳态时，由于门G1被Vin封住了，会使Vout的下降沿变缓。R=(R6+RW2)和C3构成微分定时电路。输出脉宽tw≈(0.7-1.3)RC3。微分型单稳态触发器波形图R=(100----600)欧;C3=4700PTW

5、=(0.7—1.3)RC3=(0.32---3.6)*10–6S单稳态触发器主要有4个参数：输出脉冲宽度Tw、输出脉冲幅度Vm、恢复时间Tre和分辩时间Td。(2)、集成单稳态触发器输入输出功能+TR-TRREQQ↑11上升沿连续触发↑00QQ触发沿无效1↓1QQ触发沿无效0↓1下降沿连续触发XX001复位为初态CD4098实现脉冲延时的原理图tWI=CX1*RX1决定从触发信号(Ui)有效到灯亮的时间tW2=CX2*RX2决定灯持续亮多久三、实验内容一）基础性实验1、利用所给器件，实现图3.34所示CMOS门电路组成的施密特触发器。输入端接2kHz、VPP=10V（带载实

6、测）的三角波信号，改变RW1的值，用双踪示波器观测Vi和Vout的波形变化情况，画出输入、输出并标出VT+及VT。2、用CD40106实现图3.38所示集成施密特触发器整形电路。输入端Vin接2kHz的正弦波，按表3.13（P73)中所给不同幅度的输入情况，观测输出Vout，并将输出的结果填入表3.13中。实验目的实验原理实验内容注意事项3、用与非门构成图3.40所示的微分型单稳态触发器，输入Vin接20kHzTTL信号，改变RW2到某个位置停住，用双踪示波器观测Vin和Vi，Va，Vb，Vout的波形变化情况。（注意：Vin和Vout要求定量测试,测其幅度，脉宽，周期

7、）。要求所有的波形的垂直坐标要对准。运用举例思考题?1．施密特触发器的阈值电平都是固定的吗？2.实验中CD4098集成单稳态触发器组成图3.46的延时电路中，若使输出脉冲宽度为3ms，RX2应为多少？常见问题回答施密特触发器与反相器的区别？施密特触发器的作用？假定电路中CMOS反相器的阈值电压Vth≈VDD/2，RW1