實(shí)驗(yàn)二555集成定時(shí)器的應(yīng)用 1、555時(shí)基電路的組成及各部分功能。

2、多諧振蕩器的特點(diǎn)、構(gòu)成方法、參數(shù)的計(jì)算，分析其工作過(guò)程。

3、完成報(bào)告冊(cè)相關(guān)內(nèi)容。下次實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．掌握使用集成門電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的基本方法。

2．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)一觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)波形整形及脈沖延時(shí)的研究--2

工作特點(diǎn)：

①、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，另一個(gè)狀態(tài)稱為暫穩(wěn)態(tài)。②、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)。③、暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的長(zhǎng)短僅僅取決于單穩(wěn)觸發(fā)器電路本身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖無(wú)關(guān)。單穩(wěn)觸發(fā)器二、實(shí)驗(yàn)原理

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。

脈沖整形：

把不規(guī)則的波形轉(zhuǎn)換成寬度、幅度都相等的波形。脈沖延時(shí):

把輸入信號(hào)延遲一定時(shí)間后輸出。脈沖定時(shí)：

輸出窄脈沖的時(shí)間是單穩(wěn)輸出脈沖UO的寬度tW。

（1）、用與非門組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 ①

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。

利用與非門做開(kāi)關(guān)，依靠定時(shí)元件RC的充放電來(lái)控制與非門的開(kāi)啟和關(guān)閉。

當(dāng)0≤t＜t1時(shí)：

輸入端無(wú)信號(hào)觸發(fā)或觸發(fā)輸入Vin為高，合理選擇電路元件參數(shù)有V’高于VTH

、Va為低、Vb低于VTH、Vc為高。G1開(kāi)，G2關(guān)。電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。

t1t2VTHVTH當(dāng)t1≤t＜t2時(shí)：

t=t1時(shí)：Vin↓，V’i↓，Va↑，Vb↑，Vc↓。此時(shí)，G1關(guān)，G2開(kāi)。即使Vin回到高，Vc低仍將維持。

t1＜t＜t2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)。

t1t2VTHVTH當(dāng)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。t1t2VTHVTH

R=(100----600)歐;C3=4700PtW=(0.7—1.3)RC3=(0.32---3.6)*10–6S單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器主要有4個(gè)參數(shù)：輸出脈沖寬度tw、輸出脈沖幅度v

m、恢復(fù)時(shí)間tre和分辯時(shí)間td。

微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖t1t2VTHVTH

集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有兩種類型：可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)．（2）﹑集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復(fù)觸發(fā)

觸發(fā)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)時(shí)，再加觸發(fā)脈沖無(wú)效?？芍貜?fù)觸發(fā)

觸發(fā)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)時(shí)，再次觸發(fā)效，輸出脈沖可再維持一個(gè)脈寬。集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CD4098邏輯功能輸入輸出功能+TR-TRREQ↑

11上升沿觸發(fā)↑

01Q觸發(fā)沿?zé)o效

1↓1Q觸發(fā)沿?zé)o效0↓1下降沿觸發(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)。tw1tw2CD4098實(shí)現(xiàn)脈沖延時(shí)的原理圖

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)成下降沿觸發(fā)。tW2=K?CX2?RX2

決定燈亮的時(shí)間。

tWI=K?CX1?

RX1

決定從觸發(fā)信號(hào)(Ui)有效到燈亮的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)底板介紹注意電源的連接

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）輸入Vin接TTL信號(hào)，當(dāng)輸入信號(hào)頻率分別為100kHz和5kHz時(shí)，觀察輸入微分電路的輸出Vi

和輸入的關(guān)系，得出結(jié)論；注意： 每個(gè)波形標(biāo)出零點(diǎn)

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（2）當(dāng)輸入Vin接20kHzTTL信號(hào)，用雙蹤示波器觀測(cè)并測(cè)試Vin和Vi

，Va，Vb，Vc，Vout的波形；（標(biāo)出周期、幅度、）；（3）通過(guò)改變RW2，測(cè)試此電路輸出Vout中暫穩(wěn)態(tài)的最大及最小定時(shí)時(shí)間twmin和twmax。

t1t2VTHVTH用輸入Vin下降沿觸發(fā)1．設(shè)計(jì)任務(wù) （1）通過(guò)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(guò)觸摸按鈕打開(kāi)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秒內(nèi)連續(xù)可調(diào)。趣味實(shí)驗(yàn)3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、注意事項(xiàng)

1、測(cè)量時(shí)應(yīng)首先確定信源。

2、測(cè)試tw和VTH時(shí)，在顯示范圍內(nèi)盡量展開(kāi)波形。t1t2VTHVTH離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室前請(qǐng)完成以下整理關(guān)閉所有儀器電源電纜上到相應(yīng)儀器線盒置于信號(hào)源1641上，底板置于穩(wěn)壓源上凳子放到實(shí)驗(yàn)桌下方領(lǐng)回原始數(shù)據(jù)記錄一、RC電路的過(guò)渡過(guò)程

由于C兩端電壓不能突變，所以在充、放電時(shí)必須經(jīng)歷一個(gè)過(guò)渡過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)t=0.7

時(shí)，充電電壓為VG的一半；放電電壓為電容器兩端電壓VC的一半；當(dāng)t=(3~5)

時(shí)，充放電過(guò)程基本結(jié)束。

結(jié)論：充放電時(shí)電容兩端電壓、電流呈指數(shù)規(guī)律變化；充放電的速度與時(shí)間常數(shù)

有關(guān)，

=R

C，單位為s。

越大，充放電越慢；

越小，充放電越快。RC電路的主要應(yīng)用：波形變換。常用電路有微分電路、積分電路。二、RC微分電路2．電路特點(diǎn)(1)