施密特觸發(fā)器與反相器的區(qū)別課件

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握使用集成門電路構(gòu)成施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的基本方法。2掌握集成施密特觸發(fā)器在波形整形電路中的作用。3掌握集成單穩(wěn)觸發(fā)器在脈沖延時(shí)電路中的作用。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)二、實(shí)驗(yàn)原理1、施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器具有幅值比較功能并且輸出波形邊沿陡峭，所以常用于脈沖幅度鑒別、脈沖整形和脈沖變換等。施密特觸發(fā)器不同于其它的各類觸發(fā)器，它具有以下特點(diǎn)： 施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)，對(duì)于緩慢變化的信號(hào)仍然適用，當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到某一定電壓值時(shí)，輸出電壓會(huì)發(fā)生突變。 輸入信號(hào)增加和減小時(shí)，電路有不同的閾值電壓，它具有如下頁右圖所示的傳輸特性。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)VOUTVI

2、N5.02.12.95.0施密特觸發(fā)電路電壓傳輸特性VT+VT-輸入VT+VT-采用內(nèi)部反饋，邊沿更陡回差電壓：兩個(gè)門限電壓之差VTH=VDD/2VOUTVIN5.01.53.55.0CMOS非門電壓傳輸特性施密特觸發(fā)器的輸入輸出波形反向傳輸同向傳輸（1）門電路組成的施密特觸發(fā)器電路中兩個(gè)反相器串聯(lián)，分壓電阻RW1、R4將輸出端的電壓反饋到輸入端對(duì)電路產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)反相器CD4069組成的施密特觸發(fā)器及其引腳圖 本實(shí)驗(yàn)中: VT+為 (2.5V4.775V) VT-為 (0.225V2.5V)改變RW1及R4的值可改變VT+、 VT- 。注意： RW1應(yīng)小于R4。（

3、2）集成施密特觸發(fā)器CD40106參數(shù)名稱VDD / V最小值/ V最大值/ V典型值VT+上限閾值電壓510152.24.66.83.67.110.82.95.98.8VT-下限閾值電壓510150.92.542.85.27.41.93.95.8VT滯回電壓510150.31.21.61.63.45.00.92.33.52、單穩(wěn)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。這個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)要么是0，要么是1。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)是：、它有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個(gè)不同的工作狀態(tài)。、在觸發(fā)脈沖的作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時(shí)間后，再自動(dòng)返回穩(wěn)態(tài)。、暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的長短僅僅取決于單穩(wěn)觸發(fā)器電路本

4、身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖無關(guān)。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器廣泛應(yīng)用于脈沖整形、延時(shí)和定時(shí)的電路中 : 整形（把不規(guī)則的波形轉(zhuǎn)換成寬度、幅度都相等的波形） 延時(shí)（把輸入信號(hào)延遲一定時(shí)間后輸出）定時(shí)（產(chǎn)生一定寬度的矩形波）（1）、用與非門組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 如圖所示,負(fù)脈沖觸發(fā),C2和R5構(gòu)成輸入微分電路 R=(R6+RW2)和 C3 構(gòu)成微分定時(shí)電路。輸出脈寬tw(0.7-1.3)RC3。 74LS00引腳圖 R=(100-600)歐;C3=4700PTW=(0.71.3)RC3 =(0.32-3.6) *10 6 S單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器主要有4個(gè)參數(shù)：輸出脈沖寬度T w、輸出脈沖幅度V m、恢復(fù)時(shí)間

5、T re和分辯時(shí)間Td。 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖t1t2VTHVTH 靜止期：0t1，輸入端無信號(hào)觸發(fā)，Vin為高，Va、Vb為低、Vc為高。G1開， G2關(guān)。電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。 工作期：t2tt1。 t=t1時(shí)：Vin， Vi， Va ， Vb， Vc。此時(shí)，G1關(guān)， G2開。即使Vin回到高，Vc低仍將維持。 t2tt1時(shí)：電容C3充電，Vb下降，但仍高于VTH，故Vc仍為低。電路處于暫穩(wěn)態(tài)。 恢復(fù)期：t=t2時(shí)， Vb下降至VTH， G2關(guān)閉，Vc為高。 C3電容放電，進(jìn)入恢復(fù)期。t1t2VTHVTHTW=1.1RC4R=R7+RW3=(100-600)歐; C4=4700PTW=(0

6、.523.1) us工作波形圖積分型單穩(wěn)觸發(fā)器采用正脈沖觸發(fā)。VTH(2)、集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸入輸出功能+TR-TRREQ 11上升沿連續(xù)觸發(fā) 01Q觸發(fā)沿?zé)o效 11Q觸發(fā)沿?zé)o效01下降沿連續(xù)觸發(fā)XX001復(fù)位為初態(tài)CD4098是一片雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，每個(gè)觸發(fā)器均可單獨(dú)設(shè)置為上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)。當(dāng)選擇上升沿觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)脈沖由TR端輸入，TR端接正電源；選擇下降沿觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)脈沖由TR端輸入，TR端接地。CD4098實(shí)現(xiàn)脈沖延時(shí)的原理圖TWI=CX1*RX1 決定從觸發(fā)信號(hào)(Ui)有效 到 燈亮的時(shí)間TW2=CX2*RX2 決定燈亮的時(shí)間電路第一個(gè)單穩(wěn)態(tài)設(shè)成上升沿觸發(fā)，第二個(gè)單穩(wěn)態(tài)設(shè)成下降沿觸

7、發(fā)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、利用所給器件，實(shí)現(xiàn)圖3.34所示CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器。輸入端接2kHz、VPP=10V（帶載實(shí)測(cè)）的三角波信號(hào)，改變RW1的值，用雙蹤示波器觀測(cè)兩組Vi和Vout的波形變化情況（測(cè)量時(shí)將兩個(gè)波形的參考點(diǎn)調(diào)至重合，注意測(cè)試的是哪一個(gè)源），畫出輸入、輸出并標(biāo)出VT+及VT。討論并說明RW1的改變與輸出變化的關(guān)系。 2、用CD40106實(shí)現(xiàn)圖3.38所示集成施密特觸發(fā)器整形電路。輸入端Vin接2kHz的正弦波，按表3.13中所給不同幅度的輸入情況，觀測(cè)輸出Vout，并將輸出的結(jié)果填入表3.13中。討論并說明輸入信號(hào)幅度的改變與輸出變化的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)3、用與非門構(gòu)成圖3.40所示的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，輸入Vin接20kHz TTL信號(hào)，改變RW2，用雙蹤示波器觀測(cè)Vin和Vi，Va，Vb，Vc，Vout的波形變化情況（定量記錄Vin、Vc、Vout波形，標(biāo)出周期、幅度及脈寬）。 （二）設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)1設(shè)計(jì)任務(wù) （1）通過分析CD4098組成的延時(shí)電路設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)燈電路，可通過觸摸按鈕打開指示燈，延時(shí)一定時(shí)間后使指使燈滅并且延時(shí)時(shí)間在10