实验一 整形及脉冲延时

实验一整形及脉冲延时第一页，共二十页，编辑于2023年，星期二

刻苦学习,珍惜时间,

努力提高自己的动手能力!!!第二页，共二十页，编辑于2023年，星期二实验一

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第三页，共二十页，编辑于2023年，星期二

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第四页，共二十页，编辑于2023年，星期二二、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第五页，共二十页，编辑于2023年，星期二（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)之间第六页，共二十页，编辑于2023年，星期二（2）集成施密特触发器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第七页，共二十页，编辑于2023年，星期二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”。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。第八页，共二十页，编辑于2023年，星期二（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。

第九页，共二十页，编辑于2023年，星期二

微分型单稳态触发器波形图R=(100----600)欧;C3=4700PTW=(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。第十页，共二十页，编辑于2023年，星期二(2)、集成单稳态触发器

输入输出功能+TR-TRREQQ↑

1

1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复位为初态第十一页，共二十页，编辑于2023年，星期二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

决定灯持续亮多久第十二页，共二十页，编辑于2023年，星期二三、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第十三页，共二十页，编辑于2023年，星期二3、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）。要求所有的波形的垂直坐标要对准。第十四页，共二十页，编辑于2023年，星期二运用举例第十五页，共二十页，编辑于2023年，星期二思考题?

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？第十六页，共二十页，编辑于2023年，星期二常见问题回答

施密特触发器与反相器的区别？第十七页，共二十页，编辑于2023年，星期二施密特触发器的作用？第十八页，共二十页，编辑于2023年，星期二假定电路中CMOS反相器的阈值电压Vth≈VDD/2，RW1<R4,且输入信号vI为三角波，下面分析电路的工作过程。

由电路不难看出，G1门的输入电平vⅠ1决定着电路的状态，根据叠加原理有：

当vin=0V时，G1门截止，G2门导通，输出端vOut=0V。此时vⅠ1≈0V。输入从0V电压逐渐增加，只要vⅠ1<Vth，则电路保持vOot=0V不变。当vⅠ上升使得vⅠ1=Vth时，使电路产生如下正反馈过程：

这样，电路状态很快转换为vOut≈VDD，此时Vin的值即为施密特触发器在输入信号正向增加时的阈值电压，称为正向阈值电压，用VT+表示。即由下式可计算。

第十九页，共二十页，编辑于2023年，星期二电源VD