《浙大版電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告15：集成定時(shí)器及其應(yīng)用》

1、專(zhuān)業(yè)： 應(yīng)用生物科學(xué) 姓名： 學(xué)號(hào)： 日期： 地點(diǎn)： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)老師： 實(shí)驗(yàn)名稱： 集成定時(shí)器及其應(yīng)用 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解集成定時(shí)器的功能和外引線排列。2.掌握用集成定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器的方法和原理。二、主要儀器設(shè)備1.MDZ2型模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱；2.HY3003D-3型可調(diào)式直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源；3.XJ4318型雙蹤示波器；4.XJ1631數(shù)字函數(shù)信號(hào)發(fā)生器；5.運(yùn)放、時(shí)基電路實(shí)驗(yàn)板。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.多諧振蕩器圖15-2按圖15-2接好實(shí)驗(yàn)線路，UCC采用+5V電源，用雙蹤示波器觀察并記錄uC、u0的波形。注意兩波形的時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系，

2、并測(cè)出u0的幅度和t1、t2及周期T。2.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器圖15-4按圖15-4接好實(shí)驗(yàn)電路，UCC采用+5V電源，ui信號(hào)用幅度為5V的方波信號(hào)，適當(dāng)調(diào)節(jié)方波頻率(月500Hz)(方波可以由函數(shù)信號(hào)發(fā)生器提供，或由電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱直接提供)，觀察并記錄ui、u2、uC、u0的波形，標(biāo)出uo的幅度和暫穩(wěn)時(shí)間tW。3.施密特觸發(fā)器圖15-6按圖15-6接線，輸入us采用正弦波信號(hào)(由函數(shù)信號(hào)發(fā)生器提供)，UCC采用+5V電源。接通電源、逐步加大us信號(hào)電壓，用示波器觀察ui波形，直到ui的有效值等于5V左右。觀察并記錄us、ui和u0波形。四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1.用方格紙畫(huà)好各波形圖，并注明幅值、周期(脈寬)

3、等有關(guān)參數(shù)。注意正確反映各波形在時(shí)間上的對(duì)應(yīng)關(guān)系。1.多諧振蕩器uCUH=3.6VUL=1.9Vt1=0.8mst2=0.6msT=1.4msu0幅值=±4.4Vt1=0.8mst2=0.6msT=1.4ms2.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器ui幅值=±5.2VT=2msu2UH=4.8VUL=-1.2VT=2msuC幅值=3.2VT=2msu0幅值=4.4VtW=1.2msT=2ms3.施密特觸發(fā)器us幅值=±6.8VT=1msui幅值=6.4VT=1msu0幅值=4.4VT=1mstW=0.64ms2.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將理論估算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)值相比較，并加以分析討論。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)

4、量點(diǎn)被測(cè)量實(shí)驗(yàn)值理論值相對(duì)偏差1.多諧振蕩器uCUH3.6V3.33V8.1%UL1.9V1.67V13.8%t10.8ms0.76ms5.3%t20.6ms0.69ms-13.0%T1.4ms1.46ms-4.1%u0t10.8ms0.76ms5.3%t20.6ms0.69ms-13.0%T1.4ms1.46ms-4.1%2.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器u2UL-1.2V1.67V-172%T2ms2ms0uC幅值3.2V3.33V-3.9%T2ms2ms0u0tW1.2ms1.1ms9.1%T2ms2ms03.施密特觸發(fā)器uiT1ms1ms0u0T1ms1ms0tW0.64ms0.7ms8.6%(注：上表

5、中實(shí)驗(yàn)2、3的T理論值都為相應(yīng)輸入波形的T)結(jié)果分析：(1).多諧振蕩器在數(shù)值方面，據(jù)上表可見(jiàn)，該實(shí)驗(yàn)中的各物理量的測(cè)量值和理論值相差都不大，最大相對(duì)偏差為13.8%，可知實(shí)驗(yàn)與理論總體上較為接近。根據(jù)其相對(duì)偏差的特點(diǎn)，可以看出偏差并沒(méi)有一致的規(guī)律，因此可推斷有較多的隨機(jī)誤差存在，除此之外，可能存在的其他誤差有：1.各元件屬性并非完全符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，存在少許差異，屬于系統(tǒng)誤差；2.電路導(dǎo)線不能完全忽略電阻，再加上導(dǎo)線插頭可能接觸不良而產(chǎn)生的額外電阻，使得實(shí)際電路與設(shè)計(jì)略有不同，也屬于系統(tǒng)誤差，但因?yàn)榻泳€有很大的隨機(jī)性，對(duì)于不同的接線方法，可能結(jié)果會(huì)略有不同；3.測(cè)量?jī)x器(萬(wàn)用表、示波器)有一定的

6、誤差；4.存在人為讀數(shù)誤差，比如在讀取示波器上的刻度值時(shí)不可能做到非常精確。在相位方面，從上文波形圖可見(jiàn)，uC和u0的相位相關(guān)性較好，形狀、大小等方面都與理論相符?？傮w來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是比較理想的，較好地實(shí)現(xiàn)了多諧振蕩器的功能。(2).單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在數(shù)值方面，從表中可看出，除u2 的UL(最小幅值)與理論值有很大差距外，其余實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都與理論較為相符，其中所有周期T的數(shù)據(jù)都與輸入波形一致，這也與理論是一致的。由此可以看出，實(shí)驗(yàn)誤差對(duì)周期T的影響極小，而其他數(shù)據(jù)存在的少量偏差原因大致與(1)相同，這里不再贅述。而對(duì)于u2 的UL，實(shí)驗(yàn)值與理論值相對(duì)偏差高達(dá)172%，從圖中可以看出，實(shí)驗(yàn)值UL是負(fù)值

7、，而理論值為正，經(jīng)分析，可能是由于輸入方波存在負(fù)值所致(實(shí)驗(yàn)冊(cè)中采用的方波無(wú)負(fù)值)，但由于情況復(fù)雜，無(wú)法進(jìn)一步分析。同時(shí)，通過(guò)波形圖還可以發(fā)現(xiàn)，圖形的個(gè)別細(xì)微處與理論圖像不相符，比如u2在方波有負(fù)變正的一瞬間幅值突然變大之后快速將為原值；而u0在方波由正轉(zhuǎn)負(fù)時(shí)圖像上有一突起；除此之外還有uC在u2徹底恢復(fù)高電位時(shí)才停止增長(zhǎng)，這與理論也是不相符的。由于此電路情況復(fù)雜，難以分析，初步猜測(cè)可能是電路內(nèi)部構(gòu)造或由方波有負(fù)值所造成的，當(dāng)然也不排除元件損壞與人為錯(cuò)誤的可能。在相位方面，各波形非常一致，各周期T都與輸入波形相同，除了上述的uC增長(zhǎng)停止位置與理論有出入外，其余圖形對(duì)于時(shí)間軸幾乎沒(méi)有偏差?？傮w來(lái)

8、說(shuō)，此實(shí)驗(yàn)的各波形形狀基本正確，雖然仍存在一些難以找出原因的問(wèn)題，但最終還是基本實(shí)現(xiàn)了單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的功能。(3).施密特觸發(fā)器此實(shí)驗(yàn)中僅有tW的實(shí)驗(yàn)值與理論值有少許偏差，而其余兩個(gè)周期T都與輸入波形相同。因此在相位和周期上都幾乎沒(méi)有偏差，而對(duì)于tW所存在的8.6%的偏差則很有可能是隨機(jī)誤差，當(dāng)然也可能存在(1)中所述的其他可能。比較us和ui的波形圖可以看出，兩波形的時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系良好，很符合理論結(jié)果；而比較ui和u0則會(huì)發(fā)現(xiàn)，u0在ui上所對(duì)應(yīng)的位置并不完全與理論的2/3UCC、1/3UCC相符，尤其是前者。由于相對(duì)偏差并不明顯，因此可能是由隨機(jī)誤差所致，但也可能是由于集成塊內(nèi)部電路并不完全符合2/3、1/3的關(guān)系，當(dāng)然也不能排除其他元件偏差的可能性。五、心得體會(huì)本次實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)際操作，使我們了解了集成定時(shí)器的功能，以及由其組成的多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器的應(yīng)用，使實(shí)踐和理論較好地聯(lián)系在了一起。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)了一些與理論有所出入之處，有些問(wèn)題甚至難以分析原因，而另