实验一 触发器实现波形整形ppt课件

实验一触发器实现波形整形及脉冲延时的研究,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。,1,二、实验原理及内容,1、施密特触发器（1）双稳态电路的特点电路具有两个稳定状态：无外触发信号时，电路保持固有的稳定状态外加触发信号时，电路才由一个稳定状态转换到一稳定状态。,2,（2）工作原理触发信号不是脉冲触发，而是电位（连续波）触发。当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。（3）应用波形变换（将正弦波、三角波变换为矩形波）消除干扰脉冲幅度鉴别,3,CMOS门电路组成的施密特触发器,电路中两个CMOS反相器串联，分压电阻RW1和R4将输出端的电压反馈到输入端，对电路产生影响。,图3.34CMOS反相器组成的施密特触发器及其逻辑符号,4,电路中G1和G2两个CMOS反相器可用CD4069代替,其引脚图如图。,由6反相器构成,图3.35CD4069引脚图,5,补充数字逻辑信号的几个专业术语（书p35）,6,7,CMOS反相器的阈值电压VthVDD/2RW1应小于R4，电路参数如下：正向阈值电压,负向阈值电压,回差电压VT=VT+-VT-2(RW1/R4)Vth,改变RW1和R4的值可以改变VT+和VT-,本实验中：VT+为（2.5v4.775v）VT-为（0.225v2.5v）,8,集成施密特触发器CD40106,图3.37CD40106的引脚图及功能框图,9,表3.11CD40106阈值数值,10,图3.38CD40106测试电路,V=（10k/16.8k)x5v=3v,说明CD4016的输入信号是叠加在3v的直流电平上。,V,11,第一次实验任务（1）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、Vp-p=10v（带载实测）的三角波信号，改变RW1的值，用双踪示波器观测两组Ui和Uo的波形变化情况（测量时将两个波形的参考点调至重合），画出输入输出波形并标出VT+及VT-。讨论并说明RW1的改变与输出变化的关系。（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中所给不同幅度的输入情况，观测输出Vout，并将输出结果填入表3.13中。讨论并说明输入信号幅度的改变与输出变化的关系。,12,2、单稳态触发器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。（1）特点：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；外加触发脉冲时，从这个稳定状态转换到另一个暂稳状态由于电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长保持,经过一段时间(tW)后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间仅取与RC参数值有关。,13,门电路组成的单稳态触发器,MSI集成单稳态触发器,不可重复触发单稳态触发器,可重复触发单稳态触发器,用555定时器组成的单稳态触发器,按电路形式不同,(2)单稳态触发器的分类,工作特点划分,14,（3）用与非门组成的单稳态触发器微分型单稳态触发器,图3.40微分型单稳态触发器,图3.4274LS00引脚图,主要构成：两个TTL与非门；C2和R5构成输入微分电路，作用是将输入的矩形脉冲微分成尖脉冲，用以触发单稳态电路；R=（R6+RW2）和C3构成微分定时电路，用以调节tw，tw(0.7-1.3)RC3。,15,t1,t2,02K(开门电阻），相当于门1输入高电平（Vi为高），所以门1导通，Va为低。又因为Rt2后C3开始充电，形成恢复期。电路回到起始稳定状态。,18,t1,t2,图3.41微分型单稳态触发器波形,采用负脉冲触发,19,积分型单稳态触发器,图3.43积分型单稳态触发器,图3.44波形图,20,（4）单稳态触发器的应用,1.定时,该电路可用于频率计,21,2.延时,22,第二次实验任务（1）用与非门构成图3.40所示的微分型单稳态触发器，输入接20KHZTTL信号，改变RW2,用双踪示波器观测Vin和Vi,Va,Vb,Vc,VOut的波形变化情况并画出波形图（标出周期、幅度及脉宽）。（2）用与非门构成图3.43所示的积分型单稳态触发器,输入接20KHZTTL信号，改变RW3,用双踪示波器观测Vin和Vi,Va,Vb,Vc,VOut的波形变化情况。,23,（4）集成单稳态触发器,不可重复触发：在暂稳态期间不受触发脉冲的影响。,可重复触发：在暂稳态期间如有触发脉冲作用，电路会重新被触发，使暂稳态继续延迟一个td时间。,不可重复触发的集成单稳触发器CD4098,CD4098可以构成脉冲时序电路,单稳态的延时作用常被应用于时序控制。,24,25,26,第三次实验任务（1）设计任