1、實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.熟悉多諧振蕩器的電路特點(diǎn)及振蕩頻率估算方法。 2.掌握單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的使用。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器件 1.雙蹤示波器 1臺(tái) 2.現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1套 器件： 74LS00 二輸入端四與非門 1 片 (A13-A14) 74LS04 TTL六反相器 1 片 (A25) CD4069 COMS六反相器 1 片 (A23) 電位器10K 1 只 電阻110、220 各1只 電容0.1微法、1微法、4.7微法 各1只,實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,二、實(shí)驗(yàn)原理 多諧振蕩器是一種自激振蕩電路，接通電源后無需外接觸發(fā)信號(hào)就能產(chǎn)生一定頻率和幅值的矩形脈沖

2、或方波，又稱為無穩(wěn)態(tài)電路。,實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,1、用 CMOS 非門組成多諧振蕩器,設(shè)電路的初態(tài)為 v O1 =1, v O2 =0 ，這種狀態(tài)下不可能持久維持，因?yàn)?v O1 的高電平必然通過 v O1 R C v O2 向 C 充電，使 v I1 不斷上升，當(dāng) v I1 V T 時(shí)， G 1 輸出低電平， G 2 輸出高電平，即 v O1 =0 ， v O2 =1 。這個(gè)狀態(tài)也不能持久，因?yàn)?v O2 的高電平必然通過 v O2 C R v O1 使電容 C 放電，使 v I1 逐步減少，當(dāng) v I1 V T 時(shí)， G 1 輸出高電平，即又回到 v O1 =1 ， v O2

3、 =0 的狀態(tài)，周而復(fù)始產(chǎn)生方波。,由兩個(gè)非門和電阻，電容組成。,實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,振蕩周期：T= T 1 + T 2 = 2.2 RC,其中 =RC ， v I1 （） =V DD ， v I1 （ 0 ） = 1/2V DD,同理可求得,2. 與非門組成積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,（1）穩(wěn)態(tài)： 穩(wěn)態(tài)下，vI=0，G1、G2同時(shí)截止,v01、vA、vO均為高電平。當(dāng)輸入正脈沖后，G1導(dǎo)通，v01產(chǎn)生負(fù)跳變。由于電容C上電壓不能跳變，G2導(dǎo)通，使vO=v01,電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。（2）暫穩(wěn)態(tài): 在暫穩(wěn)態(tài)隨著電容放電，當(dāng)vA=Vth后，G2截止，vO回到高電

4、平，vA繼續(xù)下降，待輸入信號(hào)回到低電平時(shí),G1又截止，v01為高電平,電容開始充電，經(jīng)過恢復(fù)時(shí)間tre以后，電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)，vA為高電平。,脈沖寬度：,實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形,圖3.17.1 CMOS 門構(gòu)成的多諧振蕩器,實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1. 多諧振蕩器 （1）由CMOS 門構(gòu)成多諧振蕩器，電路取值一般 應(yīng)滿足R1 = (210 ) R2 ，周期T2.2 R2C 。 在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上按圖3.17.1 接線，并測試頻率范圍。 若C 不變，要想輸出1KHz 頻率 波形，計(jì)算R2 的值并驗(yàn)證， 分析誤差。,33K,110,10K,U0,

5、表3.17.1 多諧振蕩器數(shù)據(jù)記錄,實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,若要實(shí)現(xiàn)10KHZ 100KHZ 的頻率范圍，選用上述電路并自行設(shè)計(jì)參數(shù)，接線實(shí)驗(yàn)并測試。,（2）由TTL 門電路構(gòu)成多諧振蕩器 按圖3.17.2 接線，用示波器測量頻率變化范圍，觀測A、B、V0 各點(diǎn)波形并記錄。,圖3.17.2 TTL 門電路構(gòu)成多諧振蕩器,實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,10K,110,A,B,實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,表3.17.2 TTL多諧振蕩器數(shù)據(jù)記錄,實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,2.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 （1）用一片74LS00 接成如圖3.17.3 所示電路，輸入脈沖用 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的可調(diào)連續(xù)脈沖。 （2）選兩個(gè)頻率（易于觀察）記錄A、B、C 各點(diǎn)波形。并 用示波器測量輸出波形寬度tW，記錄于表3.17.1中。,圖3.17.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,220,（3）若要改變輸出波形寬度（例如增加）應(yīng)如何改變電路參數(shù)？用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。,實(shí)驗(yàn)十七 波形產(chǎn)生與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,表3.17.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器測試記錄,注意：tW是負(fù)脈沖的寬度。,tW,四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及波形。 2. 畫出振蕩器與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)電路圖。 3. 寫出實(shí)驗(yàn)中各電路脈寬估算值，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對照分析