數字電路實驗九

1、實驗九 脈沖產生與整形電路實驗目的1、了解脈沖的形成，學歷利用TTL與非門組成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2、了解555內部結構及其工作原理，會用其設計多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實驗原理獲取矩形脈沖波形的途徑一般有兩種：1、利用各種形式的多諧振蕩器電路直接產生所需要的波形；2、通過整形電路把已有的周期性波形變換為所需要的矩形脈沖。在波形變化中，施密特觸發(fā)器是經常用到的一種電路，它具有以下兩個特點：1、輸入信號從低電平上升的過程中，電路輸出狀態(tài)轉換時對應的輸入電平，與輸入信號從高電平下降過程中，電路輸出狀態(tài)轉換時對應的輸入電平不同；2、在電路狀態(tài)轉換時，通過電路內部的正反饋使輸出電壓波形的邊沿陡

2、峭。另外，施密特觸發(fā)器還可以用于脈沖整形、脈沖鑒幅等。在矩形脈沖產生電路中，有一種稱為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，具有如下特點：1、有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個工作狀態(tài)；2、在外界觸發(fā)脈沖作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間后，自動回到穩(wěn)態(tài)；3、在暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于電路本身，與觸發(fā)信號無關。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以由門電路直接構成，如圖9-4所示的電路就是一個由與非門和阻容元件構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。因為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應用很普遍，所以在TTL電路和CMOS電路產品中，都生產了單片集成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器器件。使用這些器件時只需要在外圍連接很少的元件和導線，而且由于器件內部電路還附加了上升沿和下降沿觸發(fā)的控制和置零等

3、功能，使用起來很方便。另外，因為在集成電路上采取了溫漂補償措施，所以電路的溫度穩(wěn)定性比較好。本次實驗中我們使用的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為74123，它是一個可重復觸發(fā) 的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，管腳圖如圖9-1所示。在脈沖產生電路中，有一種與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路不同，不需要外加觸發(fā)信號，加上電源之后便能自動產生矩形脈沖，我們稱之為自激振蕩器，也稱為多諧振蕩器。555定時器是一種多用途的數字-模擬混合集成電路，可以產生時間延遲和多重脈沖信號，電路功能靈活、負載能力強、應用范圍廣。只要在外部搭配適當的阻容元件，就可以構成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等脈沖產生和整形電路，在工業(yè)自動控制、定時、測量及家用電器等方面有廣泛的應用。圖9-2為555定時器的內部電路結構和管腳圖，它包括兩個電壓比較器A和B、基本RS觸發(fā)器、放電晶體管及三個電阻構成的分壓電路四部分。圖9-1圖9-2 555定時器內部邏輯結構圖實驗內容1、插接圖9-3所示的脈沖產生電路，測量記錄各點波形。2、插接圖9-4所示的單穩(wěn)態(tài)電路，測量記錄各點波形。3、當外接R=1K,C=0.047uF和R=1K,C=0.22uF兩種情況時，測量記錄74123兩個單穩(wěn)輸出的波形。4、用555構成單穩(wěn)態(tài)電路，電路如圖9-5所示，觀察記錄輸出波形和脈沖寬度。5、用555構成占空比可調的方波發(fā)生器，電路如圖9-6所示，觀察