试验七波形产生及单稳态触发器

实验七实验七波形产生及单稳态触发器波形产生及单稳态触发器 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、实验仪器及材料 1. 双踪示波器 2. 元器件 三、实验内容 TC4069 74LS04 74LS00 电位器 10K 六反相器 六反相器 二输入端四与非门 1 只 一台 1 片 1 片 1 片 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≈2.2·R·C。 ⑴在学习机上用 TC4069 芯片并按图 7.1 接线，测试频率范围。 ⑵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。 图 7. 1CMOS 门构成多谐振荡器 ⑶若要实现 10KHz～100KHz 频率范围， 选用上述电路并自行设计参数， 接线实验并测试。 C=1n，RW=50K（底板） 2、 单稳态触发器 ⑴在步骤 1-(3)的基础上增加一片 74LS00 和电阻、电容，接成 7.2 所 示电路，图中非门为 TC4069 的一个单元。 图 7.2单稳态触发器 ⑵ ⑶ 选三个频率（易于观察）记录 A、B、C 各点波形。 若要改变输出波形低电平宽度（例如增加）应如何改变电路参数？ 用实验验证。 3、 由 TTL 门电路构成多谐振荡器 按图 7.3 接线，芯片为 74LS04。 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 7. 3 TTL 门电路构成多谐振荡器 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．写出实验中各电路脉宽估算值，并与实验结果对照分析。 附： 74LS04/TC4069 引脚图74LS00 引脚图 实验八实验八555555 定时器定时器 一、实验目的 1、 掌握 555 时基电路的结构和工作原理，学会对此芯片的正确使用。 2、 学会分析和测试用 555 时基电路构成施密特触发器、单稳态触发器、多 谐振荡器三种典型电路。 二、实验仪器及材料 1、 双踪示波器 2、 数字万用表 三、实验内容 1、 555 时基电路功能测试 芯片引脚的功能： 图图 8.1 555 8.1 555引脚图引脚图 1 脚：外接电源负端 VSS 或接地，一般情况下接地。 2 脚：低触发端 TR。 3 脚：输出端 Vo 4 脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论 TR、TH 处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电 平。 5 脚：VC 为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的 基准电压， 当该端不用时， 应将该端串入一只 0.01μF 电容接地， 以防引入干扰。 6 脚：高触发端 TH。 7 脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。 8 脚：外接电源 VCC，双极型时基电路 VCC 的范围是 4.5～16V，CMOS 型 时基电路 VCC 的范围为 3～18V，一般用 5V。 图 8.2555 内部结构图图 8.3 功能测试图 ⑷按图 8.3 接线（1K、2K 电位器在底板上），按表 8.1 要求测试，将 测试结果填入表中： 表 8.1 芯片的功能表 /R/TRTHOUTDIS LXXL导通 H＜1/3VccXH关断 HL＞1/3Vcc＞2/3Vcc导通 H＞1/3Vcc＜2/3Vcc保持保持 ⑸在图 8.3 的 VC（参考电压）端加 2V、4V 电压时，测出此时 V0 状 态保持和切换时/TR、 TH端应加的电压值是多少？试用实验法测定， 并与理论值比较。 VC=4V 时，/TR 的临界电压为，TH 的临界电压为； VC=2V 时，/TR 的临界电压为，TH 的临界电压为。 试用示波器单次触发功能完成临界电压测量。 提示：需要注意示波器通道的耦合方式（DC）、触发源（接OUT 的通道）、触发方式（会正跳变时，上升沿触发；会负跳变时，下 降沿触发）、触发电平（2V 左右）。 2、 555 构成施密特触发器 图 8.4555 构成施密特触发器 ⑴ 如图 8.4 连接电路，从 Ui 输入频率为 1KHz 峰峰值为 Vcc 直流偏移 为 0.5Vcc 的三角波， 并用示波器的 CH1 观察， Uo 接示波器的 CH2； ⑵ 测出当 Uo 电平跳变时 Ui 的电压，画出工作波形图。 ⑶ 试列举 555 构成施密特触发器的典型应用。  示波器设置参考（Vcc=5V）： A. 水平设置：调节水平档位到 500uS/Div 或 200uS/Div； B.通道设置：CH1 和 CH2 都为直流耦合； C.垂直设置：调节 CH1、CH2 的垂直档位为 1V/Div； 调整 CH1、CH2 的垂直偏移旋钮使通道的“0”电平 偏移（POS）都为-3V，即垂直移动波形，使波形的最低点在屏 幕水平中心线偏下 3 格的位置； D. 触发设置：CH1 上升沿触发，触发电平设置为 1～4V； E.电平测量：数格法读取或用光标测量。  动手试一试： 更改触发设置为 CH2 下降沿触发或 CH2 上升沿触 发，能不能更好的测出当 Uo 电平跳变时 Ui 的电压。 3、 555 构成的单稳态触发器 图 8.5555 构成的单稳态触发电路及工作波形图 ⑴ 按图 8.5 接线，图中 R=5.1K，C=100nf，Vi是频率约为 1KHz 左右的 方波，用双踪示波器观察 OUT 端相对于 Vi的波形，并测出输出脉 冲的宽度 TW。 ⑵ 调节 Vi的频率，分析并记录观察到的 OUT 端波形的变化。 ⑶ 若想改变输出脉冲的宽度 TW，怎样调整电路？ ⑷ 试列举 555 构成单稳态触发器的典型应用。 4、 555 基电路构成的多谐振荡器 ⑴ 按图 8.6 接线。调节 RW3至某一位置，实测图中 RA、RB 的值： RA=RB=C=47nf ⑵ 用示波器观察并测量 OUT 端波形的频率。和理论估算值比较，算出 频率的相对误差值。 ⑶ 改变电容 C 的值，输出波形有何变化？ ⑷ 改变电位器 RW3的位置，输出波形有何变化？ 图 8.6555 构成多谐振荡电路及工作波形图 ⑸ 根据图 8.6， 充电回路的支路是 RA-RB-C， 放电回路的支路是 C-RB， 将电路略作修改，增加两个引导二极管，构成图 8.7 所示的占空比可 调的多谐振荡器。 改变电位器的位置， 即可调节输出波形的占空比。 图 8.7555 构成占空比可调的多谐振荡器 ⑹ 根据图 8.7 描述充电回路和放电回路。 5、 应用电路 图 8.8555 组成警铃电路 ⑴ 按图 8.8 连接好实验电路； ⑵ 用示波器观察输出波形并记录； ⑶ 电路输出经功率放大后接上扬声器。 6、 时基电路使用说明 ⑴ 555 定时器的电源电压范围较宽，可在+4.5～+16V 范围内使用（若 为 CMOS 的 555 芯片则电压范围在+3～+18V 内） 。 ⑵ 电路的输出有缓冲器，因而有较强的带负载能力，双极性定时器最 大的灌电流和拉电流都在 200mA 左右，因而可直接推动 TTL 或 CMOS 电路中各种电路，包括能直接推动蜂鸣器等器件。 ⑶ 本实验所使用的电源电压 Vcc=5V