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实验7-波形产生及单稳态触发器
C1
实验原理
单稳态触发器
单稳态触发器的特点: ①电路有一个稳态、一个暂稳态; ②在外来触发信号的作用下,电路由稳态翻转到暂稳态; ③暂稳态是一个不能长久保持的状态。暂稳态的持续时间 取决于RC电路的参数值。
单稳态触发器的逻辑符号
实验原理
门电路组成的单稳态触发器的结构
①微分型单稳态触发器
uo1 u1
实验操作
1、多谐振荡器的测试
构成如下电路并测试频率范围。若C不变,要想输出1KHZ的 波形,计算R2的值并验证、分析误差。
CD4069 CD4069 OUT
R3 100
R1 30K
R2 22K
C0.1µF
实验操作
2、单稳态触发器的测试
构成如下电路,输入脉冲由上面实验中的多谐振荡器输出 构成。任选三个频率点(易于观察),记录A、B、C点波 形。若要改变单稳态触发器输出波形宽度,应如何改变 电路参数?
③RC耦合式振荡器:选择合适的R1,R2以保证门1、门2的静 态工作点在转折区。 这个电路有两个缺点: uo1 u 一是不容易起振;二是 uR1 R2 电路振荡频率的稳定 1 2 u o2 性较差,容易受温度、 C2 C1 R1 R2 元件性能、电源波动等 因素的影响。 为便于起振,将两个电 阻改接成如右图所示,只要 适当选择它们的大小,使两 个与非门的静态工作点均 处于放大区,起振便比较容 易. C2 RF 1 RF uo 2
电子技术实验
波形产生及单稳态触发器
实验目的
①
②
掌握多谐振荡器的基本原理和特点; 掌握单稳态触发器的基本原理和特点。
实验原理
多谐振荡器
多谐振荡器无需外加触发信号就能周期性地自动翻转,产 生幅值和宽度一定的矩形脉冲,因而又称为无稳态电路。 它可由分立元件、集成运放以及门电路组成。 多谐振荡器的特点:电路无稳态,但有两个暂稳态,这两 个暂稳态每隔一定时间就自动地,周期性地交替转换,从 而形成周期性矩形脉冲,每一暂稳态的持续时间,由电路 本身的参数决定。
7400
&
0
0
&
0
C
0
A
B 200
0
0
7400
1µF
思考题
①
②
分析电路中各个元件的作用; 分析负反馈对放大电路的影响;
多谐振荡器的逻辑符号
实验原理
门电路组成的多谐振荡器的结构
① RC环形振荡器:利用逻辑门电路的传输延迟时间,将奇 数个与非门首尾相接,就可以构成一个简单的环形振荡器:
& 1
uo1 1 0
& 2
uo2 & uo3 3 0 1 0 1
设Uo3为高电平,它反馈到G1门的输入端,经G1门延迟Tpd 后产生一个负跳变Uo1;再经G2延迟后产生一个正跳变Uo2; 最后经G3延迟使Uo3为负电平;这个负电平反馈到G1门的输 入端,延迟3Tpd又使Uo3为正。如此往复形成振荡。 优点: 电路结构简单,所用元件少。 缺点: 频率太高,并且不可调整。其振荡周期为6tpd
ui Cr
u2
1
C R
2
uo
Rr
实验原理
门电路组成的单稳态触发器的结构
②积分型单稳态触发器
uo1
ui
RA C2 Nhomakorabea1
uo2
实验原理
单稳态触发器的应用
① 定时:由于单稳态电路能够产生一定宽度tW的矩形脉冲, 利用这个矩形脉冲去控制某个电路,则可以使其在时间 tW内动作(或不动作),例如,利用宽度为tW的正矩形 脉冲作为与门输入的信号之一,则只有这个矩形波存在 的时间内,信号才有可能通过与门。 ② 延时:利用单稳可以取得延时作用,延长的时间可以通过 R、C调节。
& uA
tW
单稳电路
延迟时间
实验原理
单稳态触发器的应用
③ 脉冲的整形: 脉宽不同 脉宽相同 ④ 方波发生器:
ui1=uo2 ui1 ui2
单稳电路
uo1=ui2
单稳电路
uo2 红:自动返回 蓝:触发翻转
注:合理调节两电路的参数,可得到符合要求的输出脉冲。
实验原理
芯片介绍
① 7400: ② CD4069:六反相器
实验原理
门电路组成的多谐振荡器的结构
②带有RC电路的环形多谐振荡器 :在原电路的基础上添加 RC延时电路,便可以克服上图的不足:
1
uo1
2
uo2
R
A RS
3
uo
注意:R不能太大,否则会使门3始终处于导通状态,导致 电路不能起振。为保证可靠起振 R+Rs<0.7k
实验原理
门电路组成的多谐振荡器的结构