实验十七 波形产生及单稳态触发器.ppt

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1、实验十七波形产生与单稳态触发器一、实验目的1.熟悉多谐振荡器的电路特点及振荡频率估算方法。2.掌握单稳态触发器的使用。二、实验设备及器件1.双踪示波器1台2.现代电子技术实验台1套器件：74LS00二输入端四与非门1片(A13-A14)74LS04TTL六反相器1片(A25)CD4069COMS六反相器1片(A23)电位器10KΩ1只电阻110Ω、220Ω各1只电容0.1微法、1微法、4.7微法各1只实验十七波形产生及单稳态触发器二、实验原理多谐振荡器是一种自激振荡电路，接通电源后无需外接触发信号就能产生一定频率和幅值的矩形脉冲

2、或方波，又称为无稳态电路。实验十七波形产生与单稳态触发器1、用CMOS非门组成多谐振荡器设电路的初态为vO1=1,vO2=0，这种状态下不可能持久维持，因为vO1的高电平必然通过vO1→R→C→vO2向C充电，使vI1不断上升，当vI1＞VT时，G1输出低电平，G2输出高电平，即vO1=0，vO2=1。这个状态也不能持久，因为vO2的高电平必然通过vO2→C→R→vO1使电容C放电，使vI1逐步减少，当vI1＜VT时，G1输出高电平，即又回到vO1=1，vO2=0的状态，周而复始产生方波。由两个非门和电阻，电容组成。实验十七波形

3、产生与单稳态触发器振荡周期：T=T1+T2=2.2RC其中τ=RC，vI1（∞）=VDD，vI1（0）=－1/2VDD同理可求得2.与非门组成积分型单稳态触发器实验十七波形产生与单稳态触发器（1）稳态：    稳态下，vI=0，G1、G2同时截止,v01、vA、vO均为高电平。当输入正脉冲后，G1导通，v01产生负跳变。由于电容C上电压不能跳变，G2导通，使vO=v01,电路进入暂稳态。 （2）暂稳态:在暂稳态随着电容放电，当vA=Vth后，G2截止，vO回到高电平，vA继续下降，待输入信号回到低电平时,G1又截止，v01为

4、高电平,电容开始充电，经过恢复时间tre以后，电路达到稳态，vA为高电平。脉冲宽度：tV0tw实验十七波形产生与单稳态触发器积分型单稳态触发器波形图3.17.1CMOS门构成的多谐振荡器实验十七波形产生与单稳态触发器三、实验内容及步骤1.多谐振荡器（1）由CMOS门构成多谐振荡器，电路取值一般应满足R1=(2~10)R2，周期T≈2.2R2C。在实验台上按图3.17.1接线，并测试频率范围。若C不变，要想输出1KHz频率波形，计算R2的值并验证，分析误差。33KΩ11010KU0表3.17.1多谐振荡器数据记录实验十七波形产生与

5、单稳态触发器fmin(Hz)fmax(Hz)f=1KHz时R2测量值f=1KHz时R2计算值若要实现10KHZ~100KHZ的频率范围，选用上述电路并自行设计参数，接线实验并测试。（2）由TTL门电路构成多谐振荡器按图3.17.2接线，用示波器测量频率变化范围，观测A、B、V0各点波形并记录。图3.17.2TTL门电路构成多谐振荡器实验十七波形产生与单稳态触发器10K110AB实验十七波形产生与单稳态触发器表3.17.2TTL多谐振荡器数据记录实验十七波形产生与单稳态触发器2.单稳态触发器（1）用一片74LS00接成如图3.17

6、.3所示电路，输入脉冲用实验台上的可调连续脉冲。（2）选两个频率（易于观察）记录A、B、C各点波形。并用示波器测量输出波形宽度tW，记录于表3.17.1中。图3.17.3单稳态触发器220Ω（3）若要改变输出波形宽度（例如增加）应如何改变电路参数？用实验验证。实验十七波形产生与单稳态触发器表3.17.3单稳态触发器测试记录频率f(HZ)R(Ω)tW(μs)B点波形C点波形1K2201K1102K110注意：tW是负脉冲的宽度。tW四、实验报告1.整理实验数据及波形。2.画出振荡器与单稳态触发器联调实验电路图。3.写出实验中各电路

7、脉宽估算值，并与实验结果对照分析。五、注意事项1.实验过程中不准带电接线和改线。2.注意电源的极性不要接错。3.检查无误后方可接通电源进行实验。实验十七波形产生与单稳态触发器请提前预习下次实验内容！