1、觸發(fā)器實現(xiàn)脈沖延時的研究,實驗?zāi)康?實驗原理,實驗內(nèi)容,注意事項,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,1掌握用集成門電路單穩(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 延時電路中的作用。,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,一、實驗?zāi)康?二、實驗原理,在數(shù)字系統(tǒng)中， 通常需要一定幅度和寬度的矩形脈沖，獲取脈沖信號的方法： 利用脈沖振蕩器直接產(chǎn)生； 利用脈沖整形電路將非矩形脈沖變換成符合要求的矩形脈沖。,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是另一種脈沖整形電路，需要外接電阻和電容，利用RC電路的 充放電過程來決定暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間的長短。多用于脈沖波形的整形、延時和定時。脈沖寬度tW和恢復(fù)時間tre是單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器的主要參數(shù)。,單穩(wěn)

2、態(tài)觸發(fā)器,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個穩(wěn)定狀態(tài)。這個穩(wěn)定狀態(tài)不是“0”，就是“1”。 它有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個不同的工作狀態(tài)。 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)維持一段時間后，再自動返回穩(wěn)態(tài)。 暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于單穩(wěn)觸發(fā)器電路本身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖無關(guān)。,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點：,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,輸出脈沖延時 把輸入信號延遲一定時間后 輸出。,定時輸出 與門打開的時間是單穩(wěn) 輸出脈沖UO的寬度TW。,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。,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,(實驗重點),微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,利用與非門做開關(guān)，

3、依靠定時元件RC的充放電來控制與非門的開啟和關(guān)閉。,如圖所示,負脈沖觸發(fā), C2和R5構(gòu)成一個時間常數(shù)很小的微分電路，它能將較寬的矩形脈沖Vin，變成較窄的尖峰觸發(fā)脈沖V。 R=(R6+R W2)和 C3 構(gòu)成微 分定時電路。,（1）用與非門組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,靜止期：0t1，輸入端無信號觸發(fā)，Vin為高，Va、Vb為低、Vc為高。G1開， G2關(guān)。電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。 工作期: (t2tt1)， t=t1時：Vin， Vi， Va ， Vb， Vc。觸發(fā)器發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，進入暫穩(wěn)態(tài)， Va=VOH ， Vc=VOL 。 t2tt1時：電容C3充電，Vb下降，但仍高于VTH，故Vc仍為低。電路處于

4、暫穩(wěn)態(tài)。 恢復(fù)期：t=t2時， Vb下降至VTH， G2關(guān)閉，Vc為高。C3電容放電，進入恢復(fù)期。 回到穩(wěn)定狀態(tài)，Va=VOL， Vc=VOH。,工作波形圖,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖,tW=(0.7-1.3)RC3=(0.32-3.6) X10 6 S R=R6+RW2=(100-600); C3=4700P 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器主要有4個參數(shù)： 輸出脈沖寬度t w、輸出脈沖幅度v m、恢復(fù)時間 t re和分辯時間td。 停留在暫穩(wěn)態(tài)的時間即為輸出脈沖寬度tw。,t1,t2,VTH,VTH,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,四2輸入與 非門,74LS00引腳圖,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,tW=1.1RC4R

5、=R7+RW3=(100-600)歐; C4=4700PtW=(0.523.1)us,工作波形圖,積分型單穩(wěn)觸發(fā)器,采用正脈沖觸發(fā),VTH,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,注意：該電路輸入脈沖寬度應(yīng)大于輸出脈沖寬度。,集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為： 可重復(fù)觸發(fā)型和不可重復(fù)觸發(fā)型兩種。 1不可重復(fù)觸發(fā)：觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)時，再加觸發(fā)脈沖無效。 2 可重復(fù)觸發(fā)：觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)時，再次觸發(fā)有效，輸出脈沖可再維持一個脈寬。,（2）集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,CD4098是一片雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，每個觸發(fā)器均可單獨設(shè)置為上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)。當(dāng)選擇上升沿觸發(fā)時，觸發(fā)脈沖由TR端輸入，TR端接正電源；選擇下降沿觸發(fā)時，觸發(fā)脈

6、沖由TR端輸入，TR端接地。,CD4098雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器邏輯功能,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,CD4098實現(xiàn)脈沖延時的原理圖,該電路中 第一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器設(shè)為上升沿觸發(fā)， 第二個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器設(shè)為 下降沿觸發(fā)。Q2送到三極管放大驅(qū)動指示燈工作 ，Q2為高電平時指示燈亮。,（1）,（2）,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,TWI=K CX1 RX1 ， 從觸發(fā)信號(Ui)有效，到燈亮的時間；,TW2=K CX2 RX2 ， 燈亮了多長時間。,i,1、用與非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，輸入Vin接20kHz TTL信號，改變RW2，用雙蹤示波器觀測Vin和Vi，Va，Vb，Vc，Vout的波形變化情況（定量記錄電位器逆時針

7、旋到底時Vin、 V b 、Vc、Vout的波形，標(biāo)出周期、幅度、脈寬tw及V TH ）。,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,三、實驗內(nèi)容,2、設(shè)計性實驗 ：通過分析CD4098組成的延時電路設(shè)計一個延時燈電路，可通過觸摸按鈕打開指示燈，延時一定時間后使指示燈息滅，并且延時時間在10秒內(nèi)連續(xù)可調(diào)。記錄觀察結(jié)果（延時時間？），提出改進方法。,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,實驗電路板,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,注意電源的連接,四、注意事項,1、正確連接10V電源。 2、用雙蹤示波器觀測施密特觸發(fā)器閾值電壓時，使兩個波形的地線重合可以便于觀測數(shù)據(jù)。 3、測試電壓時應(yīng)注意衰減比例調(diào)整。 示波器探頭調(diào)在X10擋，衰減比例調(diào)整為10：1 4、實驗中出現(xiàn)無實驗結(jié)果時，應(yīng)先檢查電源是否連接正確，再檢查電路連接是否正確。 5、波形圖應(yīng)畫在同一縱坐標(biāo)下。,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,參考波形,微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖,現(xiàn)代電子技術(shù)實驗,思考題,1、實驗中CD4098集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器