數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)九

1、實(shí)驗(yàn)九 脈沖產(chǎn)生與整形電路實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解脈沖的形成，學(xué)歷利用TTL與非門(mén)組成無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2、了解555內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理，會(huì)用其設(shè)計(jì)多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)原理獲取矩形脈沖波形的途徑一般有兩種：1、利用各種形式的多諧振蕩器電路直接產(chǎn)生所需要的波形；2、通過(guò)整形電路把已有的周期性波形變換為所需要的矩形脈沖。在波形變化中，施密特觸發(fā)器是經(jīng)常用到的一種電路，它具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：1、輸入信號(hào)從低電平上升的過(guò)程中，電路輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電平，與輸入信號(hào)從高電平下降過(guò)程中，電路輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電平不同；2、在電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，通過(guò)電路內(nèi)部的正反饋使輸出電壓波形的邊沿陡

2、峭。另外，施密特觸發(fā)器還可以用于脈沖整形、脈沖鑒幅等。在矩形脈沖產(chǎn)生電路中，有一種稱(chēng)為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，具有如下特點(diǎn)：1、有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個(gè)工作狀態(tài)；2、在外界觸發(fā)脈沖作用下，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，自動(dòng)回到穩(wěn)態(tài)；3、在暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電路本身，與觸發(fā)信號(hào)無(wú)關(guān)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以由門(mén)電路直接構(gòu)成，如圖9-4所示的電路就是一個(gè)由與非門(mén)和阻容元件構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。因?yàn)閱畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用很普遍，所以在TTL電路和CMOS電路產(chǎn)品中，都生產(chǎn)了單片集成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器器件。使用這些器件時(shí)只需要在外圍連接很少的元件和導(dǎo)線(xiàn)，而且由于器件內(nèi)部電路還附加了上升沿和下降沿觸發(fā)的控制和置零等

3、功能，使用起來(lái)很方便。另外，因?yàn)樵诩呻娐飞喜扇×藴仄a(bǔ)償措施，所以電路的溫度穩(wěn)定性比較好。本次實(shí)驗(yàn)中我們使用的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為74123，它是一個(gè)可重復(fù)觸發(fā) 的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，管腳圖如圖9-1所示。在脈沖產(chǎn)生電路中，有一種與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路不同，不需要外加觸發(fā)信號(hào)，加上電源之后便能自動(dòng)產(chǎn)生矩形脈沖，我們稱(chēng)之為自激振蕩器，也稱(chēng)為多諧振蕩器。555定時(shí)器是一種多用途的數(shù)字-模擬混合集成電路，可以產(chǎn)生時(shí)間延遲和多重脈沖信號(hào)，電路功能靈活、負(fù)載能力強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣。只要在外部搭配適當(dāng)?shù)淖枞菰?，就可以?gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等脈沖產(chǎn)生和整形電路，在工業(yè)自動(dòng)控制、定時(shí)、測(cè)量及家用電器等方面有廣泛的應(yīng)用。圖9-2為555定時(shí)器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和管腳圖，它包括兩個(gè)電壓比較器A和B、基本RS觸發(fā)器、放電晶體管及三個(gè)電阻構(gòu)成的分壓電路四部分。圖9-1圖9-2 555定時(shí)器內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、插接圖9-3所示的脈沖產(chǎn)生電路，測(cè)量記錄各點(diǎn)波形。2、插接圖9-4所示的單穩(wěn)態(tài)電路，測(cè)量記錄各點(diǎn)波形。3、當(dāng)外接R=1K,C=0.047uF和R=1K,C=0.22uF兩種情況時(shí)，測(cè)量記錄74123兩個(gè)單穩(wěn)輸出的波形。4、用555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路，電路如圖9-5所示，觀察記錄輸出波形和脈沖寬度。5、用555構(gòu)成占空比可調(diào)的方波發(fā)生器，電路如圖9-6所示，觀察