【正文】 計數(shù)器 ② 及計數(shù)器 ③ 接成 8421 十進制形式，其輸出端與實驗設(shè)備上譯碼顯示單元的相應(yīng)輸入端連接，可顯示 ～ 秒；1～ 秒計時。 靜態(tài)時，門 4 應(yīng)處于截止?fàn)顟B(tài)，故電阻 R 必須小于門的關(guān)門電阻 Roff。屬低電平直接觸發(fā)的觸發(fā)器，有直接置位、復(fù)位的功能。 圖 159 模擬聲響電路 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 44 五、實驗預(yù)習(xí)要求 1．復(fù)習(xí)有關(guān) 555 定時器的工作原理及其應(yīng)用。 （ 2）按圖 154 接線，組成占空比為 50％的方波信號發(fā)生器。 圖 156 施密特觸發(fā)器 設(shè)被整形變換的電壓為正弦波 VS，其正半波通過二極管 D 同時加到 555 定時器的 2腳和 6 腳，得 Vi 為半波整流波形。對 C1 充電時，充電電流通過 R D W2 和 W1；放電時通過W W D R2。電容 C 在31VCC和32VCC 之間充電和放電，其波形如圖 153（ b）所示。當(dāng) VC 充電到 32 VCC 時，高電平比較器動作，比較器A1 翻轉(zhuǎn)，輸出 Vo 從高電平返回低電平，放電開關(guān)管 T 重新導(dǎo)通，電容 C 上的電荷很快經(jīng)放電開關(guān)管放電，暫態(tài)結(jié)束，恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，為下個觸發(fā)脈沖的來到作好準(zhǔn)備。平時 RD 端開路或接 VCC。 556 和 7556 是雙定時器。 3．總結(jié)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器的特點及其應(yīng)用。 8．按圖 149 連線，構(gòu)成整形電路，被整形信號可由音頻信號源提供，圖中串聯(lián)的 2K電阻起限流保護作用。 （ 3）構(gòu)成多諧振蕩器，如圖 1411 所示。 圖 145 CC14528 的邏輯符號及功能真值表 輸 入 輸 出 +TR － TR R Q Q 1 1 0 1 Q Q 1 1 Q Q 0 1 0 0 1 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 34 該單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的時間周期約為 TX=RX當(dāng) Vi＜ VT 時， G3 由 導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，?VS=VT+VD 為高電平，因而 R=1， S=1，觸發(fā)器狀態(tài)仍保持。 圖 142 積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器共同特點是：觸發(fā)脈沖末加入前，電路處于穩(wěn)態(tài)。 Tp≈（ ～） RC。 2． 用方格紙畫出實驗觀測到的工作波形圖，對實驗結(jié)果進行分析。觀察并記錄 vC2 的波形并與（ 1） 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 30 觀察到的 vC2 波形進行比較。 （ 3）用一只 100μ f 電容器跨接在 74LS0014 腳與 7 腳的最近處，觀察輸出波形的變化及電源上紋波信號的變化，記錄之。在 C2 充電時，二極管 D 截止，充電電流經(jīng) R’c2，集電極電壓 VA 可以很快上升。 6．利用晶體管組成多諧振蕩器 圖 135 所 示為由晶體管組成的自激多諧振蕩器。用石英晶體與門電路構(gòu)成的多諧振蕩器常用來為微型計算機等提供時鐘信號。 一般取 R＜ 1KΩ，當(dāng) R=1KΩ， C=100pf～ 100μ f 時， f=nHZ～ nMHZ，脈沖寬度 tw1= tw2 =， T= 4．帶 RC 電路的環(huán)形振蕩器 電路如圖 133 所示。 六、實驗報告 1．畫出完整的實驗線路 2．總結(jié)分析實驗結(jié)果 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 26 實驗十三 使用門電路產(chǎn)生脈沖信號 —— 自激多皆振蕩器 —— 一、實驗?zāi)康? 1．掌握使用門電路構(gòu)成脈沖信號產(chǎn)生電路的基本方法 2．掌握影響輸出脈沖波形參數(shù)的定時元件數(shù)值的計算方法 3．學(xué)習(xí)石英晶體穩(wěn)頻原理和使用石英晶體構(gòu)成振蕩器的方法 二、實驗原理 1．利用與非門 組成脈沖信號發(fā)生電路 與非門作為一個開關(guān)倒相器件，可用以構(gòu)成各種脈沖波形的產(chǎn)生電路。通常應(yīng)加有正轉(zhuǎn)脈沖輸入控制和反轉(zhuǎn)脈沖控制端。 CC4017 的輸出波形如圖 123 所示。 2．學(xué)習(xí)步進電動機的環(huán)形脈沖分配器的組成方法。連續(xù)輸入 4 個 CP 脈沖，觀察兩個寄存器輸出狀態(tài)變化，記入表 114 中。 2．循環(huán)移位 將實驗內(nèi)容 1接線參照圖 112進行改接。 CP 端接單次脈沖源輸出插口。 在第一個 CP 脈沖到來之前，全加器各輸入、輸出端的情況為： An=Ao， Bn=Bo， Cn－1=0， Sn=Ao+Bo+0=So， Cn=Co。 Q3Q2Q1QO= Q2Q1QODSL ↑ 1 0 0 保持 CP 作用后寄存器內(nèi)部保持不變 Q3Q2Q1QO = nOnnn 123 ↓ 1 保持 Q3Q2Q1QO = nOnnn 123 2．移位寄存器應(yīng)用很廣，可構(gòu)成移位寄存器型計數(shù)器；順序脈沖發(fā)生器；串行累加器；可用作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，即把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，或把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)等。 本實驗選用的 4 位雙向通用移位寄存器，型號為 74LS194 或 CC40194，兩者功能相同，可互換使用，其邏輯符號及引腳排列如圖 111 所示。 6．按圖 105，或圖 106 進行實驗。清除功能完成后，置 CR=0 （ 2）置數(shù) CR=0， CPu， CPD 任意，數(shù)據(jù)輸入端輸入任意一組二進制數(shù)，令 LD=1，觀察計數(shù)譯碼顯示輸出，予置功能是否完成，此后置 LD=1。 （ 2）清零后，逐個送入單次脈 沖，觀察并列表記錄 Q3～ QO 狀態(tài)。如圖 104 所示為一個由 74LS192十進制計數(shù)器接成的 6 進制計數(shù)器。執(zhí)行加計數(shù)時，減計數(shù)端 CPD 接高電平，計數(shù)脈沖由 CPu 輸入；在計數(shù)脈沖上升沿進行 8421 碼的十進制加法計數(shù)。使 用者只要借助于器件手冊提供的功能表和工作波形圖以及引出端的排列，就能正確地運用這些器件。 3．體會觸發(fā)器的應(yīng)用。要求將頻率為 1KHZ的信號脈沖和手控觸發(fā)脈沖分別作為兩個觸發(fā)器的 CP 脈沖輸入。 在 CP 端輸入 1KHZ 連續(xù)脈沖，用雙蹤示波器觀察 CP、 Q、 Q 端波形，注意相位與時間的關(guān)系，描繪之。 JK觸發(fā)器也可轉(zhuǎn)換為 D 觸發(fā)器，如圖 96 所示。但可以利用轉(zhuǎn)換的方法獲得具有其它功能的觸發(fā)器。 JK觸發(fā)器常被用作緩沖存儲器，移位寄存器和計數(shù)器。 基本 RS 觸發(fā)器也可以用兩個“或非門”組成，此時為高電平觸發(fā)有效。 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 1 實驗九 觸發(fā)器及其應(yīng)用 一、實驗?zāi)康? 1． 掌握基本 RS、 JK、 D 和 T 觸發(fā)器的邏輯功能。 圖 91 基本 RS 觸發(fā)器 2． JK觸發(fā)器 在輸入信號為雙端的情況下， JK觸發(fā)器是功能完善、使用靈活和通用性較強的一種觸發(fā)器。 CC4027 是 CMOS 雙 JK觸發(fā)器，其功能與 74LS112 相同，但采用上升沿觸發(fā)， R、 S端 為高電平有效。例如將 JK 觸發(fā)器的 J、 K 兩端連在一起，并認(rèn)它為 T端，就得到所需的 T 觸發(fā)器。 圖 95 D 轉(zhuǎn)成 T， 圖 96 JK 轉(zhuǎn)成 D 三、實驗設(shè)備與器件 1． +5V 直流電源 2．雙蹤示波器 3．連續(xù)脈沖源 4．單次脈沖源 5．邏輯電平開關(guān) 6． 01 指示器 7． 74LS112（或 CC4027） 74LS00（或 CC4011） 74LS74（或 CC4013） 四、實驗內(nèi)容 1．測試基本 RS 觸發(fā)器的邏輯功能 按圖 91，用兩個與非門組成基本 RS 觸發(fā)器，輸入端 R， S 接邏輯開關(guān)的輸出插口，輸出端 Q、 Q 接邏輯電平顯示輸入插口，按表 94 的要求測試，記錄之。 3．測試雙 D 觸發(fā)器 74LS74 的邏輯功能 （ 1）測試 RD、 SD 的復(fù)位、置位功能 測試方法同實驗內(nèi)容 1），自擬表格記錄。只要手控脈沖送出一個脈沖（高電平一次或低電平一次）。 4．利用普通的機械開關(guān)組成的數(shù)據(jù)開關(guān)所產(chǎn)生的信號是否可作為觸發(fā)器的時鐘脈沖信號？為什么？是否可以用作觸發(fā)器的其它輸入端的信號？又是為什么？ 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 8 實驗十 計數(shù)器及其應(yīng)用 一、實驗?zāi)康? 1．學(xué)習(xí)用集成觸發(fā)器構(gòu)成計數(shù)器的方法 2．掌握中規(guī)模集成計數(shù)器的使用方法及功能測試方 法 3．運用集成計數(shù)器構(gòu)成 1/N 分頻器 二、實驗原理 計數(shù)器是一個用以實現(xiàn)計數(shù)功能的時序部件，它不僅可用來計脈沖數(shù)，還常用作數(shù)字系統(tǒng)的定時、分頻和執(zhí)行數(shù)字運算以及其它特定的邏輯功能。 1．用 D 觸發(fā)器構(gòu)成異步二進制加 /減計數(shù)器 圖 101 是用四只 D 觸發(fā)器構(gòu)成的四位二進制異步加法計數(shù)器，它的連接特點是將每只 D 觸發(fā)器接成 T， 觸發(fā)器，再由低位觸發(fā)器的 Q 端和高一位的 CP 端相連接。執(zhí)行減計數(shù)時，加計數(shù)端 CPu 接高電平，計數(shù)脈沖由減計數(shù)端 CPD 輸入，表 102 為 8421 碼十進制加、減計數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。 （ 2）利用預(yù)置功能獲 M 進制計數(shù)器 圖 105 為用三個 74LS192 組成的 421 進制計數(shù)器。 （ 3）將單次脈沖改為 1HZ 的連續(xù)脈沖，觀察 Q3～ QO 的狀態(tài)。 （ 3）加計數(shù) CR=0， LD=CPD=1， CPu 接單次脈沖源。 7．設(shè)計一個數(shù)字鐘移位 60 進制計數(shù)器并進行實驗。 圖 111 74LS194 的邏輯符號及引腳排列 其中 D D D DO 為并行輸入端； Q Q Q QO 為并行輸出端； SR 為右移串行輸入端， SL 為左移串行輸入端； S SO 為操作模式控制端； CR 為直接無條件清零端； CP 為時鐘脈沖輸入端。本實驗研究移位寄存器用作環(huán)形計數(shù)器和串行累加器的線路及其原理。 當(dāng)?shù)谝粋€脈沖 CP 到 來后， So 存入累加和移位寄存器的最高位， Co 存入進位觸發(fā)器 D端，且兩個移位寄存器中的內(nèi)容都向右移動一位。按表 112 所規(guī)定的輸入狀態(tài)，逐項進行測試。用并行送數(shù)法予置寄存器為某二進制數(shù)碼（如0100），然后進行右移循環(huán)，觀察寄存器輸出端狀態(tài)的變化，記入表 113 中。 表 114 CP B 寄存器 A 寄存器 Q3 Q2 Q1 QO Q3 Q2 Q1 QO 0 1 2 3 4 五、實驗預(yù)習(xí)要求 1．復(fù)習(xí)有關(guān)寄存器及累加運算的有關(guān)內(nèi)容。 二、實驗原理 1．脈沖分配器的作用是產(chǎn)生多路順序脈沖信號，它可以由計數(shù)器和譯碼器組成 。 CC4017 應(yīng)用十分廣泛，可用于十進制計數(shù)，分頻， 1/N 計數(shù)（ N=2～ 10 只需用一塊，N＞ 10 可用多塊器件級連）。 三、實驗設(shè)備與器件 1． +5V 直流電源 2．雙蹤示波器 3．連續(xù)脈沖源 4．單次脈沖源 4．邏輯電平開關(guān) 6． 01 指示器 7． CC4017 2 CC4013 CC4027 2 CC4011 2 四、實驗內(nèi)容 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 25 1． CC4017 邏輯功能的測試 （ 1）．參照圖 122（ a），用 +5V 供電， EN、 R 接邏輯開關(guān)的輸出插口。電路的基本工作原理是利用電容器的充放電，當(dāng)輸入電壓達(dá)到與非門的閥值電壓 VT 時，門的輸出狀態(tài)即發(fā)生變化。其中門 4 用于整形，以改善輸出波形； R 為限流電阻，一般取100Ω，電位器 RW 要求＜ 1KΩ。 圖 134 所示為常用的晶體穩(wěn)頻多諧振蕩器。它只有兩個暫穩(wěn)態(tài)（即 T1 飽和、 T2截止與 T1 截止、 T2 飽和）。在 C2 放電時， D 導(dǎo)通，放電仍可通過飽和管進行。 2．用 74LS00 按圖 132 接線，取 R=1KΩ， C= f 用示波器觀察輸出波形，記錄之。 （ 3）調(diào)節(jié)電位器，觀察 Rb2 對輸出周期和脈寬的影響。 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 31 實驗十四 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與施密特觸發(fā)器 — 脈沖延時與波形整形電路 — 一、實驗?zāi)康? 1．掌握使用集成門電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的基本方法 2．熟悉集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的邏輯功能及其使用方法 3．熟悉集成施密特觸發(fā)器的性能及其應(yīng)用 二、實驗原理 在數(shù)字電路中常使用矩形脈沖作為信號，進行信息傳遞，或作為時鐘信號用來控制和驅(qū)動電路，使各部分協(xié)調(diào)動作。該電路為負(fù)脈沖觸發(fā)，適用于觸發(fā)脈沖寬度小于輸出脈沖寬度的