脉冲与数字电路专题实习指导

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1、脉冲与数字电路专题实习指导题目通用计时器安装与调试一、实习忖的1.巩固扩大所学的知识2.掌握通用计时器安装、调试的基本技能二、实习任务1.绘制电路装配图(手工)10课时2.电路装配8课时3.电路调试16课时4.实习报告4课时三、电路工作原理1.原理方框图2.电路组成及简要工作原理1)时基单元a.振荡电路：非门Fl、F2与石英晶体组成多谐振荡电路产生频率为2MHz的方波信号。b・分频电路：双D触发器74LS74对2MHz的方波信号进行两次二分频得到500KHz信号，将此信号送入CD4060进行十四次二分频得到第一标

2、准时间ti"33ms(fi~33Hz),再经74LS160(CD40192)十分频得到第二标准时间t2^333mS(f2~3Hz)。2)计数、译码、数显单元a•计数电路：在电路原理图1当屮，74LS160组成三位同步十进制计数器。高位计数器受低位计数器输出的进位信号RCO控制，低位计数器一直处于计数状态及使能端ET、EP、LD引脚接高电平，当清零端CLR作用高电平，电路在时钟信号的作用卜•进行自然数累计，在输出端Qd、Qc、Qb、Qa以BCD码输出数据。在电路原理图2当中，CD40192组成三位异步十进制加计数器

3、。时钟信号作用于低位计数强加计数时钟输入端（兰），减计数时钟输入端（DOWN）及置数端迂）接高电平。进位信号庶）连接高位计数器加计数时钟输入端。b.译码、数显电路：计数器输出的数据作用于译码器74LS48数据输入端D、C、B、A。译码后以十进制方式数显记录结果。3）控制单元在讲控制单元前我们先来讲一讲主控门F7。前面介绍了通用计时器由三个单元组成：“时基单元、”“计数、译码、数显单元”、“控制单元”。可以看出，这三个单元是由二输入与菲门F7连接起来的，最终实现电路的整体功能。门F7叫主控门，其作用在实验二“门电路

4、”屮以讲过。在这里将再次提到输入端A、BZ间的控制关系。在本次内容中输入端A称控制端，B为信号输入端。控制端电平Va可以是高电平，也可以是低电平，这要取决基本R—S触发器电路和单稳态电路的状态配合。时基单元送出的标准时间tl或t2在有序控制下经主控门传输到计数电路。所以要掌握控制单元的工作原理，还要搞清楚KI、K3的使用配合。a.基本R—S触发器：与非门门F3、F4及K1开关组成基本R—S触发器。K1开关中心端触碰“口检”功能端，输出端Vo为低电平，触碰“测量”功能端，输出端Vo为高电平。在单稳态电路输出低电平期

5、间，主控门由基本R—S触发器控制。b.单稳态电路：时基集成电路NE555及外围阻容元件组成单稳态触发电路。电路可以输出二个状态。一个是稳态，V3输出低电平。另一个是暂稳态，V3输出高电平。当按动一次K3开关，单稳态电路被触发，输出状态从稳态变为暂稳态，V3由低电平变为高电平，集成电路NE555⑦脚内部放电开关断开，+5V电源经电阻R3（1M）向电容C2（lOuF）充电，如电容C2上的充电电压达到2/3电源电压（约3.3V）时，电路将从暂稳态变回到稳态,内部放电开关接通，C2上的充电电压瞬间被放掉。这就是一个完整的

6、触发过程。1.计时器功能_1）清零：在电路原理图1当屮，接通K2开关，清零端CLR=O,各计数器输出端Qd=Qc=Qb=Qa=O。在电路原理图2当中，接通K2开关，清零端CLR=1,各计数器输出端Qd=Qc=Qb=Qa=O。2）标准时间选择：操作K4开关，选择送入主控门的标准时间tl或悝。3）自检、测量：改变K1开关位置实现“自检”、“测量”功能转换。自检状态下Vo为低电平，主控门打开。如时基单元，计数、译码、数显单元，控制单元工作正常，显示器将显示自然数累计，说明电路整体工作正常，可以用于计时。测量状态下Vo为

7、高电平，主控门封锁不能计数。此状态可视为测量前的准备状态。4）触发：在“测量”状态下按动一次K3开关，单稳态电路被触发，输出的暂稳态脉冲信号T将主控门打开，电路在被测（暂稳态脉冲宽度）时间信号控制下实现计数。开门时间T=l.l-R3-C2（约为11秒）说明：通用计时器电路中，NE555所产生的暂稳态脉冲T就是被测时间4•时间测量波形图N：标准时间完整周期数1.屯路原理图2.附录（集成电路外引线排列,）3.器件清单名称电路原理图1电路原理图2型号数5型号数fi集成电路74LS00274LS002集成电路74LS74

8、174LS741集成电路74LS483CD45113集成电路74LS1604CD401924集成屯路CD40601CD40601集成电路NE5551NE5551LED数显AR5473AR5473右英晶休2MHz12MHz1电阻10电阻31电容3电容3&计数器功能比较片种类芯片功能74LS160CD4019274LS192集成电路供电Vcc：5VVdd：3—18VVcc：5