1、电子工程学院 杨良成 办公室：211楼-402 电话： 83202209（本部）,E-mail: ,刻苦学习,珍惜时间,努力提高自己的动手能力!,实验一触发器实现波形整形及脉冲延时的研究,一、实验目的 1掌握使用集成门电路构成施密特触发器和单稳态触发器的基本方法。 2掌握集成施密特触发器在波形整形电路中的作用。 3掌握集成单稳触发器在脉冲延时电路中的作用。,二、实验原理施密特触发器具有幅值比较功能并且输出波形边沿陡峭，所以常用于脉冲幅度鉴别、脉冲整形和脉冲变换等。施密特触发器不同于前述的各类触发器，它具有以下特点： 施密特触发器属于电平触发，对于缓慢变化的信号仍然适用，当输入信号达到某一定电压
2、值时，输出电压会发生突变。 输入信号增加和减少时，电路有不同的阈值电压，它具有如下图所示的传输特性。,1、施密特触发器,（1）COMS门电路组成的施密特触发器 电路中两个反相器串联，分压电阻RW1、R4将输出端的电压反馈到 输入端对电路产生影响。,CMOS反相器CD4069组成的施密特触发器及其引脚图 本实验中: VT+为 (2.5V-4.775V) 之间VT-为 (0.267V-2.5V) 之间,（2）集成施密特触发器CD40106,单稳态触发器是广泛应用于脉冲整形、延时和定时的常用电路。单稳态触发器只有一个稳定的状态。这个稳定状态要么是0，要么是1。单稳态触发器的工作特点是：在没有受到外界
3、触发脉冲作用的情况下，单稳态触发器保持在稳态； 在受到外界触发脉冲作用的情况下，单稳态触发器翻转，进入“暂稳态”。假设稳态为0，则暂稳态为1。 经过一段时间，单稳态触发器从暂稳态返回稳态。单稳态触发器在暂稳态停留的时间仅仅取决于电路本身 的参数。,2、单稳触发器,（1）、用与非门组成的单稳态触发器, 微分型单稳态触发器,74LS00引脚图如图所示,负脉冲触发,C2和R5构成输入微分电路；(当Vin的宽度很宽时，可在单稳态触发器的输入端加一个RC微分电路，否则，在电路由暂稳态返回到稳态时，由于门G1被Vin封住了，会使Vout的下降沿变缓。 R=(R6+RW2)和 C3 构成微分定时电路。输出脉
4、宽tw(0.7-1.3)RC3。,微分型单稳态触发器波形图,R=(100-600)欧; C3=4700P TW=(0.71.3)RC3=(0.32-3.6) *10 6 S 单稳态触发器主要有4个参数：输出脉冲宽度T w、输出脉冲幅度V m、恢复时间T re和分辩时间Td。,(2)、集成单稳态触发器,CD4098实现脉冲延时的原理图,tWI=CX1*RX1 决定从触发信号(Ui)有效 到 灯亮的时间tW2=CX2*RX2 决定灯持续亮多久,三、实验内容 一）基础性实验 1、利用所给器件，实现图3.34所示CMOS门电路组成的施密特触发器。输入端接2kHz、VPP=10V（带载实测）的三角波信号
5、，改变RW1的值，用双踪示波器观测Vi和V out的波形变化情况，画出输入、输出并标出VT+及VT。 2、用CD40106实现图3.38所示集成施密特触发器整形电路。输入端V in接2kHz的正弦波，按表3.13（P73)中所给不同幅度的输入情况，观测输出V out，并将输出的结果填入表3.13中。,3、用与非门构成图3.40所示的微分型单稳态触发器，输入V in接20kHz TTL信号，改变RW2到某个位置停住，用双踪示波器观测V in和Vi，V a，V b ，V out的波形变化情况。（注意：Vin和Vout要求定量测试,测其幅度，脉宽，周期）。 要求所有的波形的垂直坐标要对准。,运用举例
6、,思考题?,1 施密特触发器的阈值电平都是固定的吗？ 2. 实验中CD4098集成单稳态触发器组成图3.46 的延时电路中，若使输出脉冲宽度为3ms，RX2应为多少？,常见问题回答 施密特触发器与反相器的区别？,施密特触发器的作用？,假定电路中CMOS反相器的阈值电压VthVDD/2，RW1 R4,且输入信号vI为三角波，下面分析电路的工作过程。 由电路不难看出，G1门的输入电平v1决定着电路的状态，根据叠加原理有： 当vin=0V时，G1门截止，G2门导通，输出端vOut=0V。此时v10V。输入从0V电压逐渐增加，只要v1 Vth，则电路保持vOot=0V不变。当v上升使得v1=Vth时，使电路产生如下正反馈过程： 这样，电路状态很快转换为vOutVDD， 此时Vin的值即为施密特触发器在输入信号正向增加时的阈值电压，称为正向阈值电压，用VT+表示。即由下式可计算。,电源VDD=5V时, VT+为(2.23.6)V,典型值为2.9V; VT-为(0.92.8)V,典型值为1.9V 本实验中: V=(10K/16.8K) *5V 约= 3 V 输入信号叠加在3V直流电平上,如图所示,
