实验十七 波形产生及单稳态触发器.ppt

1、实验十七 波形产生与单稳态触发器,一、实验目的 1.熟悉多谐振荡器的电路特点及振荡频率估算方法。 2.掌握单稳态触发器的使用。 二、实验设备及器件 1.双踪示波器 1台 2.现代电子技术实验台 1套 器件： 74LS00 二输入端四与非门 1 片 (A13-A14) 74LS04 TTL六反相器 1 片 (A25) CD4069 COMS六反相器 1 片 (A23) 电位器10K 1 只 电阻110、220 各1只 电容0.1微法、1微法、4.7微法 各1只,实验十七 波形产生及单稳态触发器,二、实验原理 多谐振荡器是一种自激振荡电路，接通电源后无需外接触发信号就能产生一定频率和幅值的矩形脉冲

2、或方波，又称为无稳态电路。,实验十七 波形产生与单稳态触发器,1、用 CMOS 非门组成多谐振荡器,设电路的初态为 v O1 =1, v O2 =0 ，这种状态下不可能持久维持，因为 v O1 的高电平必然通过 v O1 R C v O2 向 C 充电，使 v I1 不断上升，当 v I1 V T 时， G 1 输出低电平， G 2 输出高电平，即 v O1 =0 ， v O2 =1 。这个状态也不能持久，因为 v O2 的高电平必然通过 v O2 C R v O1 使电容 C 放电，使 v I1 逐步减少，当 v I1 V T 时， G 1 输出高电平，即又回到 v O1 =1 ， v O2

3、 =0 的状态，周而复始产生方波。,由两个非门和电阻，电容组成。,实验十七 波形产生与单稳态触发器,振荡周期：T= T 1 + T 2 = 2.2 RC,其中 =RC ， v I1 （） =V DD ， v I1 （ 0 ） = 1/2V DD,同理可求得,2. 与非门组成积分型单稳态触发器,实验十七 波形产生与单稳态触发器,（1）稳态： 稳态下，vI=0，G1、G2同时截止,v01、vA、vO均为高电平。当输入正脉冲后，G1导通，v01产生负跳变。由于电容C上电压不能跳变，G2导通，使vO=v01,电路进入暂稳态。（2）暂稳态: 在暂稳态随着电容放电，当vA=Vth后，G2截止，vO回到高电

4、平，vA继续下降，待输入信号回到低电平时,G1又截止，v01为高电平,电容开始充电，经过恢复时间tre以后，电路达到稳态，vA为高电平。,脉冲宽度：,实验十七 波形产生与单稳态触发器,积分型单稳态触发器波形,图3.17.1 CMOS 门构成的多谐振荡器,实验十七 波形产生与单稳态触发器,三、实验内容及步骤 1. 多谐振荡器 （1）由CMOS 门构成多谐振荡器，电路取值一般 应满足R1 = (210 ) R2 ，周期T2.2 R2C 。 在实验台上按图3.17.1 接线，并测试频率范围。 若C 不变，要想输出1KHz 频率 波形，计算R2 的值并验证， 分析误差。,33K,110,10K,U0,

5、表3.17.1 多谐振荡器数据记录,实验十七 波形产生与单稳态触发器,若要实现10KHZ 100KHZ 的频率范围，选用上述电路并自行设计参数，接线实验并测试。,（2）由TTL 门电路构成多谐振荡器 按图3.17.2 接线，用示波器测量频率变化范围，观测A、B、V0 各点波形并记录。,图3.17.2 TTL 门电路构成多谐振荡器,实验十七 波形产生与单稳态触发器,10K,110,A,B,实验十七 波形产生与单稳态触发器,表3.17.2 TTL多谐振荡器数据记录,实验十七 波形产生与单稳态触发器,2.单稳态触发器 （1）用一片74LS00 接成如图3.17.3 所示电路，输入脉冲用 实验台上的可调连续脉冲。 （2）选两个频率（易于观察）记录A、B、C 各点波形。并 用示波器测量输出波形宽度tW，记录于表3.17.1中。,图3.17.3 单稳态触发器,220,（3）若要改变输出波形宽度（例如增加）应如何改变电路参数？用实验验证。,实验十七 波形产生与单稳态触发器,表3.17.3 单稳态触发器测试记录,注意：tW是负脉冲的宽度。,tW,四、实验报告 1. 整理实验数据及波形。 2. 画出振荡器与单稳态触发器联调实验电路图。 3. 写出实验中各电路脉宽估算值，并与实验结果对照分析