实验十三单稳态触发器与施密特触发器.doc

实验十三单稳态触发器与施密特触发器实验十三单稳态触发器与施密特触发器—脉冲延时与波形整形电路—一、实验目的1、掌握使用集成门电路构成单稳态触发器的基本方法2、熟悉集成单稳态触发器的逻辑功能及其使用方法3、熟悉集成施密特触发器的性能及其应用二、实验原理在数字电路中常使用矩形脉冲作为信号,进行信息传递,或作为时钟信号用来控制和驱动电路,使各部分协调动作。实验十三是自激多谐振荡器,它是不需要外加信号触发的矩形波发生器。另一类是他激多谐振荡器,有单稳态触发器,它需要在外加触发信号的作用下输出具有一定宽度的矩形脉冲波;有施密特触发器(整形电路),它对外加输入的正弦波等波形进行整形,使电路输出矩形脉冲波。1、用与非门组成单稳态触发器利用与非门作开关,依靠定时元件RC电路的充放电路来控制与非门的启闭。单稳态电路有微分型与积分型两大类,。A(1)微分型单稳态触发器P如图13,1所示C&&v0GDμ3&2B300PG1GivP47KRPC100R图13,1微分型单稳态触发器76330该电路为负脉冲触发。其中R、C构成输入端微分隔直电路。R、C构成微PP分型定时电路,定时元件R、C的取值不同,输出脉宽t也不同。t?(,)RC。与非门G,起整形、倒相作用。3图13,2为微分型单稳态触发器各点波形图,结合波形图说明其工作原理。?无外介触发脉冲时电路初始稳态t,t前状态1稳态时v为高电平。适当选择电阻R阻值,使与非门G输入电压V小于门i2B的关门电平(V,V),则门G关闭,输出V为高电平。适当选择电阻R阻值,Boff2DP使与非门G的输入电压V大于门的开门电平(V,V),于是G的两个输入端1PPon1全为高电平,则G开启,输出V为低电平(为方便计,取V,V,V)。1AoffonT?触发翻转t=t时刻1也升高,门v负跳变,v也负跳变,门G输出V升高,经电容C耦合,Vip1ABG输出v降低,正反馈到G输入端,结果使G输出v由低电平迅速上跳至高2D11A电平,G迅速关闭;v也上跳至高电平,G输出v则迅速下跳至低电平,G迅1B2D2速开通。?暂稳状态t,t,t12?t以后,G输出高电平,对电容C充电,v随之按指数规律下降,但只t11B要v,v,G关、G开的状态将维持不变,v、v也维持不变。BT12AD?自动翻转t=t2t=t时刻,v下降至门的关门平V,G输出V升高,G输出V,正反馈2BT2D1A作用使电路迅速翻转至G开启,G关闭初始稳态。12暂稳态时间的长短,决定于电容C充电时间常数t=RC。?恢复过程t,t,t23电路自动翻转到G开启,G关闭后,v不是立即回到初始稳态值,这是因12B为电容C要有一个放电过程。t,t以后,如V再出现负跳变,则电路将重复上述过程。3i如果输入脉冲宽度较小时,则输入端可省去RC微分电路了。PP77ViiVtt0VPTVt0t0VBVTt012tt3tVD&&t0V0tw&图13,2微分型单稳态触发器波形图t0(2)积分型单稳态触发器D如图13,3所示Rv0G100G32BAviG1C470图13,3积分型单稳态触发器电路采用正脉冲触发,工作波形如图13,4所示。电路的稳定条件是R?1KΩ,输出脉冲宽度t?。w78iv0tvAt0vBVT0tvD0tvOt0图13—4积分型单