整形及脉冲延时-2

上课前请检查探头、电缆、实验底板电源线等是否完好下次课预习实验二-1555集成定时器的应用完成实验报告纸上预习题一页，课前检查下次交第一、二次实验的实验报告实验时间每次都写为X周XXX节，例如：双周三34节,注意事项：,实验一触发器实现波形整形及脉冲延时的研究-2,实验目的,实验原理,实验内容,注意事项,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：,、它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。、在触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，再自动返回稳态。、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数，与触发脉冲无关。,1、单稳触发器,单稳态触发器广泛应用于脉冲整形、延时和定时电路中。,单稳态触发器应用,脉冲整形:把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形。输出脉冲延时:把输入信号延迟一定时间后输出。脉冲定时:单稳态触发器能够产生一定宽度Tw的矩形脉冲，利用这个脉冲去控制某一电路，则可使它在Tw时间内动作(或者不动作)。,脉冲定时,脉冲延时,脉冲整形,（1）、用与非门组成的单稳态触发器：利用与非门做开关，依靠定时元件RC的充放电来控制与非门的开启和关闭。,微分型单稳态触发器（典型电路如图）,实现方式,该电路由负脉冲触发，C2和R5构成输入微分电路，R=(R6+RW2)和C3构成微分定时电路。,当0tt1时：,输入端无触发信号或触发输入Vin为高，合理选择电路元件参数有Vi高于VTH、Va为低、Vb低于VTH、Vc为高。G1开，G2关。电路处于稳定状态。,0t1t2,VTH,VTH,工作原理如下：,0t1t2,当t1tt2：,t=t1时：Vin，Vi，Va，Vb，Vc。此时，G1关，G2开。即使Vin回到高，Vc仍将维持低。,VTH,VTH,t1tt2时：电容C3充电，Vb下降，但仍高于VTH，故Vc仍为低。电路处于暂稳态。,1,1,0,0t1t2,VTH,VTH,当t=t2：,Vb下降至VTH，G2关闭，Vc为高。C3电容放电，进入恢复期,电路回到稳定状态。,1,0,1,R=(100-600)欧;C3=4700PTW=(0.71.3)RC3=(0.32-3.6)*106S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。,微分型单稳态触发器波形图,0t1t2,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；可重复触发即触发进入暂稳态时，再次触发有效，输出脉冲可再维持一个脉宽。不可重复触发即触发进入暂稳态时，再加触发脉冲无效。,（2）、集成单稳态触发器,可重复触发,本实验采用的集成单稳触发器为可重复触发的集成单稳触发器CD4098。,CD4098实现脉冲延时的原理图,TWI=1/2CX1RX1决定从触发信号(Ui)有效到灯亮的时间TW2=1/2CX2RX2决定灯持续亮多久,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。,实验底板介绍,注意电源的连接,三、实验内容（1）输入Vin接TTL信号，当输入信号频率分别为100kHz和5kHz时，观察输入微分电路的输出Vi和输入的关系，得出结论。,微分电路RC耦合电路,（2）当输入Vin接5kHzTTL信号，用双踪示波器观测并测试Vin和Vi，Va，Vb，Vc，Vout的波形（定量记录电位器逆时针旋到底时Vin、Vb、VC、Vout波形，标出周期、幅度、脉宽及VTH）。,（3）通过改变RW2，测试此电路输出Vout中暂稳态的最大及最小定时时间twmin和twmax。,Vout,Vin,趣味实验：1设计任务（1）通过分析CD4098组成的延时电路设计一个延时灯电路，可通过触摸按钮打开指示灯，延时一定时间后使指使灯灭并且延时时间在1-15秒内连续可调。,注意,1、画波形