實驗一 觸發(fā)器實現(xiàn)波形整形及脈沖延時的研究-1

實驗一

觸發(fā)器實現(xiàn)波形整形及脈沖延時的研究-1內(nèi)容綱要1.實驗課程簡介2.實驗?zāi)康?.實驗原理4.實驗內(nèi)容5.實驗要求1.實驗課程簡介課程名稱：電子技術(shù)應(yīng)用實驗2（數(shù)字電路綜合實驗）課程要求：20學(xué)時，1學(xué)分，必修課教材：《電子技術(shù)應(yīng)用實驗教程》（二）綜合篇陳瑜主編電子科技大學(xué)出版社2012年考核方式：總成績=平時成績（50%）+考試成績（50%）平時成績=實驗操作成績（10%）+實驗報告成績（90%）考試成績=考試演示操作成績（50%）+考試測試參數(shù)成績（20%）+考試實驗技能與實驗理論成績（30%）

本課程要求重點在于提高發(fā)現(xiàn)問題、分析及判斷問題以及解決問題的能力，要加強課前預(yù)習(xí)，逐步掌握一定的故障判斷和排除的方法，學(xué)習(xí)對數(shù)字電路的綜合運用能力。

根據(jù)下次實驗要求預(yù)習(xí)實驗原理，熟悉測試方案。請將實驗教材中實驗內(nèi)容前的預(yù)習(xí)思考題提前回答在實驗報告上。課程目的及要求實驗內(nèi)容與順序1、實驗一觸發(fā)器實現(xiàn)波形整形及脈沖延時的研究-12、實驗二觸發(fā)器實現(xiàn)波形整形及脈沖延時的研究-23、實驗三555定時器的應(yīng)用-1 4、實驗四555定時器的應(yīng)用-2 5、實驗五數(shù)據(jù)選擇和譯碼顯示-1 6、實驗六數(shù)據(jù)選擇和譯碼顯示-27、實驗八電子秒表-1 8、實驗九電子秒表-29、綜合訓(xùn)練 10、綜合測試

如何取得優(yōu)異的平時成績?

1、按時上課。

2、課上認(rèn)真進行實驗操作，完成數(shù)據(jù)的原始記錄，并由教師檢查。

3、保持實驗室整潔，下課前整理好實驗平臺。

4、按要求撰寫實驗報告。掌握使用集成門電路構(gòu)成施密特觸發(fā)器的基本方法。掌握集成施密特觸發(fā)器在波形整形電路中的作用。

2、實驗?zāi)康氖┟芴赜|發(fā)器

3、實驗原理3、實驗原理 ①施密特觸發(fā)器不同于其它的各類觸發(fā)器，施密特觸發(fā)器屬于“電平觸發(fā)”型電路。 施密特觸發(fā)器具有以下特點：

觸發(fā)信號UIN可以是變化緩慢的模擬信號,UIN達某一電平值時，輸出電壓UOUT突變。 ②輸入信號增加和減小時，分別對應(yīng)兩個閾值電壓。 3、實驗原理施密特觸發(fā)器的輸入輸出波形同相傳輸反相傳輸3、實驗原理施密特觸發(fā)電路的應(yīng)用用于波形變換:用于脈沖整形：用于脈沖鑒幅：3、實驗原理（1）門電路組成的施密特觸發(fā)器

本實驗中：VT+為(2.5V~4.775V)VT-為(0.267V~2.5V)改變RW1及R4的值可改變VT+、VT-

。注意：RW1應(yīng)小于R4。

電路中兩個CMOS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電路產(chǎn)生影響。3、實驗原理

假定電路中CMOS反相器的閾值電壓Vth≈VDD/2，RW1<R4,且輸入信號vI為三角波，下面分析電路的工作過程。

由電路不難看出，G1門的輸入電平vⅠ1決定著電路的狀態(tài)，根據(jù)疊加原理有：當(dāng)vin=0V時，輸出端vOut=0V。此時vⅠ1≈0V。當(dāng)輸入信號電壓從0V逐漸增加，只要vⅠ1<Vth，則電路保持vOut=0V不變。當(dāng)vin上升使得vⅠ1=Vth時，使電路產(chǎn)生如下正反饋過程：這樣，電路狀態(tài)很快轉(zhuǎn)換為vOut≈VDD，此時Vin的值即為施密特觸發(fā)器在輸入信號正向增加時的閾值電壓，稱為正向閾值電壓，用VT+表示。即由下式可計算。3、實驗原理當(dāng)vⅠ1>Vth時，電路狀態(tài)維持vOut=VDD不變。vⅠ繼續(xù)上升至最大值后開始下降，當(dāng)vⅠ1=Vth時，電路產(chǎn)生如下正反饋過程：這樣電路又迅速轉(zhuǎn)換為vO≈0V的狀態(tài)，此時的輸入電平為vⅠ減小時的閾值電壓，稱為負(fù)向閾值電壓，用VT-表示。將VDD=2Vth代入，根據(jù)下式可算出。

只要滿足vⅠ<VT-，施密特電路就穩(wěn)定在vO≈0V的狀態(tài)。可求得回差電壓為

ΔVT=VT+-VT-

上式表明，回差電壓的大小可以通過改變RW1、R4的比值來調(diào)節(jié)。電路工作波形及傳輸特性如右圖所示。

3、實驗原理（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510150.92.542.85.27.41.93.95.8△VT滯回電壓510150.31.21.61.63.45.00.92.33.53、實驗原理V’=(10K/16.8K)×5V

≈3V

CD40106測試電路V’3、實驗原理電源VDD=5V時,VT+為(2.2—3.6)V,典型值為2.9V;VT-為(0.9—2.8)V,典型值為1.9V本實驗中:V’=(10K/16.8K)*5V約=3V輸入信號疊加在3V直流電平上,如圖所示3、實驗原理

1、測試由CMOS門電路組成的如圖2.1.4的施密特觸發(fā)器電路。輸入端Vin接2kHz、直流偏置為0，,VPP=10V（帶載實測）的三角波信號，改變RW1的值，用雙蹤示波器觀測兩組Vin和Vout的波形變化情況，分別畫出兩組輸入、輸出波形并標(biāo)出VT+及VT。討論并說明RW1的改變與輸出變化的關(guān)系。

4、實驗內(nèi)容測試照片4、實驗內(nèi)容

2．測試用CD40106實現(xiàn)的如圖2.1.8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2.1.3中所給不同幅度的輸入情況，觀測輸出信號Vout，將所測輸出信號的幅度填入表2.1.3中，并畫出輸入Vin為6V時的Vi’和輸出Vout的波形圖，實測此時電路的VT+以及VT-，與理論值相比較。討論并說明輸入信號幅度的改變對輸出波形的影響。表2.1.3集成施密特觸發(fā)器實驗電路測試表輸入信號幅度（帶載實測）1.6V2.0V4.5V5.6V6.0V6.4V輸出信號幅度

討論并說明輸入信號幅度的改變與輸出變化的關(guān)系。

4、實驗內(nèi)容實驗底板介紹注意電源的連接穩(wěn)壓輸出指示燈4、實驗內(nèi)容１、應(yīng)先檢查電源是否連接正確，再檢查電路連接是否正確。2．所有測試輸入幅度均要求帶載實測。3、注意故障判斷。并