【正文】 清除功能完成后，應(yīng)置高電平。 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 46 圖 161 圖 162 圖 163 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 47 附： 74LS196 引腳排列及功能 圖 163 為引腳排列，表 163 為功能表。其中計數(shù)器 ① 接成五進(jìn)制形式，對頻率為的 50HZ 的 時鐘脈沖進(jìn)行五分頻，在輸出端 Q3 取得周期為 的矩形脈沖，作為 計數(shù)器 ② 的時鐘輸入。 調(diào)節(jié)電位器 RW，使在輸出端 3 獲得頻率為 50HZ 的矩形波信號，當(dāng)基本 RS 觸發(fā)器 Q=1時，門 5 開啟，此時 50HZ 脈沖信號通過門 5 作為計數(shù)脈沖加于計數(shù)器 ① 的計數(shù)輸入端 CP1。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在電子秒表中的職能是 為計數(shù)器提供清零信號。定時元件 RC取值不同，輸出脈沖寬度也不同。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入觸發(fā)負(fù)脈沖信號 vi 由基本 RS 觸發(fā)器 Q 端提供，輸出負(fù)脈沖 vo則加到計數(shù)器的清除端 CR。 基本 RS 觸發(fā)器在電子秒表中的職能是啟動和停止秒表的工作。再按動按鈕開關(guān) K1，則 Q 由 0 變?yōu)?1，門 5 開啟，為計數(shù)器啟動作好準(zhǔn)備。 它的一路輸出 Q 作為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入，另一路輸出 Q 作為與非門 5 的輸入控制信號。 1．基本 RS 觸發(fā)器 圖 161 中單元Ⅰ為用集成與非門構(gòu)成的基本 RS 觸發(fā)器。 二、實驗原理 圖 161 為電子秒表的電原理圖。 六、實驗報告 1．繪出詳細(xì)的實驗線路圖，定量繪出觀測到的波形 2．分析、總結(jié)實驗結(jié)果 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 45 實驗十六 電子秒表 一、實驗?zāi)康? 1．學(xué)習(xí)數(shù)字電路中基本 RS 觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時鐘發(fā)生器及計數(shù)、譯碼顯示等單元電路 的綜合應(yīng)用。 2．?dāng)M定實驗中所需的數(shù)據(jù)、波形表格。調(diào)換外接阻容元件 ，再試聽音響效果。試搭出電路并測試電路功能。 3．施密特觸發(fā)器 按圖 156 接線，輸入信號由音頻信號源提供，預(yù)先調(diào)好 vi 的頻率為 1KHZ，接通電源，逐漸加大 vs 的幅度，觀測輸出波形，測繪電壓傳輸特性，算出回差電壓△ U。觀測 vc， vo 波形，測定波形參數(shù)。 2．多諧振蕩器 （ 1）按圖 153 接線，用雙蹤示波器觀測 vc 與 vo 的波形，測定頻率。測定幅度與暫穩(wěn)時間（用手表計時）。 回差電壓 △ V= 32 VCC－ 31 VCC =31 VCC 圖 157 波形變換圖 圖 158 電壓傳輸特性 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 43 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．音頻信號源 6．?dāng)?shù)字頻率計 7． 01 指示器 8． 55 2CK13 2 電位器、電阻、電容若干 四、實驗內(nèi)容 1．單 穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 （ 1）按圖 152 連線，取 R=100K， C=47μ f，輸出接 LED 電平指示器。當(dāng) Vi 上升到 32 VCC 時， Vo 從高電平翻轉(zhuǎn)為低電平；當(dāng)Vi 下降到 31 VCC 時， Vo 又從低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 42 圖 157 示出了 VS， Vi 和 Vo 的波形圖。若頻率調(diào)節(jié)的范圍比較大，還可以用波段開關(guān)改變 C1 的值。 W1 不變，調(diào)節(jié) W2，僅改變占空比，對頻率無影響。當(dāng) R1=R W2 調(diào)至中心點(diǎn)，因充放電時間基本 相等，其占空比約為50％，此時調(diào)節(jié) W1 僅改變頻率，占空比不變。 （ a） （ b） 圖 153 多諧振蕩器 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 41 圖 154 占空比可調(diào)的多諧振蕩器 （ 4）組成占空比連續(xù)可調(diào)并能調(diào)節(jié)振蕩頻率的多諧振蕩器 電路如圖 155 所示。 DD2 用來決定電容充、放電電流流經(jīng)電阻的途徑（充電時 D1 導(dǎo)通， D2 截止；放電時 D2 導(dǎo)通， D1 截止）。因此這種形式的多諧振蕩器應(yīng)用很廣。輸出信號的時間參數(shù)是 T=tw1+tw2，tw1=（ R1+R2） C， tw2= 555 電路要求 R1 與 R2 均應(yīng)大于或等于 1KΩ，但 R1+R2 應(yīng)小于或等于 。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號，利用電源通過 R R2 向 C 充電，以及 C 通過 R2 向放電端 Ct 放 電，使電路產(chǎn)生振蕩。此外尚須用一個續(xù)流二極管與繼電器線圈并接，以防繼電器線圈反電勢損壞內(nèi)部功率管。 tw= 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 40 通過改變 R、 C 的大小，可使延時時間在幾個微秒到幾十分鐘之間變化。波形圖如圖 152（ b）所示。并使 2 端電位瞬時低于 31 VCC，低電平比較器動作，單穩(wěn)態(tài)電路即開始一個暫態(tài)過程，電容C 開始充電， VC 按指數(shù)規(guī) 律增長。 2． 555 定時器的典型應(yīng)用 （ 1）構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 圖 152（ a）為由 555 定時器和外接定時元件 R、 C 構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 555 定時器主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并由兩個比較器來檢測電容器上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開關(guān)的通斷。 （ a） （ b） 圖 151 555 定時器內(nèi)部框圖及引腳排列 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 39 VC 是控制電壓端（ 5 腳 ），平時輸出32VCC 作為比較器 A1 的參考電平，當(dāng) 5 腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現(xiàn)對輸出的另一種控制，在不接外電壓時，通常接一個 f 的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。 RD 是復(fù)位端，當(dāng) RD=0， 555 輸出低電平。 A1 與 A2 的輸出端控制 RS 觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。它含有兩個電壓比較器，一個基本 RS 觸發(fā)器，一個放電開關(guān)管 T，比較器的參考電壓由三只 5KΩ的電阻器構(gòu)成分壓器提供。雙極型的電源電壓 Vec=+5V～ +15V，輸出 的最大電流可達(dá) 200mA， CMOS 型的電源電壓為 +3～ +18V。555 和 7555 是單定時器。其電路類型有雙極型和 CMOS 型兩大類，二者的結(jié)構(gòu)與工作原理類似。 二、實驗 原理 集成時基電路稱為集成定時器，是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)模集成電路，其應(yīng)用十分廣泛。 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 38 實驗十五 555 時基電路及其應(yīng)用 一、實驗?zāi)康? 1．熟悉 555 型集成時基電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其特點(diǎn)。 2．分析各次實驗結(jié)果的波形，驗證有關(guān)的理論。 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 37 4．?dāng)M好記錄實驗結(jié)果所需的數(shù)據(jù)、波形表格。 9．分別按圖 1412（ a）、（ b）連線，進(jìn)行實驗。將正弦信號頻率置 1KHZ，調(diào)節(jié)信號電壓由低到高觀測輸出波形的變化。 7．按圖 1411 連線，用示波器觀測輸出波形，測定振蕩頻率。 5．按圖 146 連線，輸入 1KHZ 連續(xù)脈沖，用雙蹤示波器觀測 輸入、輸出波形，測定T1 與 T2。 2．改變 C 或 R 之值，重復(fù)實驗 1 的內(nèi)容。 圖 1411 多諧振蕩器 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 36 （ 4）構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 圖 1412（ a）為下降沿觸發(fā)；圖 1412（ b）為上升沿觸發(fā)。 圖 1410 直接耦合光開關(guān) 光照時，輸入電壓上升至 ?TV 時，輸出為低電平，光照消失后，輸出恢復(fù)至高電平。 圖 148 CC40106 引腳功能 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 35 （ 1）將正弦波轉(zhuǎn)換為方波，如圖 149 所示。 圖 146 實現(xiàn)脈沖延遲 b．實現(xiàn)多諧振蕩器，如圖 147 所示。 CX 所有的輸出級都有緩沖級，以提供較大的驅(qū)動電流。同樣，在使用下降沿觸發(fā)時， Q 端必須連到（ +TR）端。在正常工作時，電路應(yīng)由每一個新脈沖去觸發(fā)。 圖 143 積分型單穩(wěn)工作波形圖 電子技術(shù)論壇 電子發(fā)燒友 33 圖 144（ b）是由電阻 R R2 產(chǎn)生回差的電路 （ a）由二極管 D 產(chǎn)生回差的電路 （ b）由電阻 R R2 產(chǎn)生回差的電路 圖 144 與非門組成施密特觸發(fā)器 3．集成雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 CC14528（ CC4098）及其應(yīng)用 （ 1）圖 145 為 CC14528（ CC4098）的邏輯符號圖及其功能真值表 該器件能提供穩(wěn)定的單脈沖，脈寬由外部電阻 RX 和外部電容 CX 決定，調(diào)整 RX和 CX可使 Q 端和 Q 端輸出脈沖寬度有一個較寬的范圍。只有 Vi 降至使 VS=VT 時，電路才翻回到 Q=1， Q=0 的原態(tài)。當(dāng) Vi 由最大值下降到VT 值的時間內(nèi)， R 仍等于 0， S=1，電路狀態(tài)也不變。 Vi 由 OV 上升到電路的接通電位 VT 時， G3 導(dǎo)通， R=0， S=1，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為 Q=0， Q=1 的新狀態(tài)。 2．用與非門組成施密特觸發(fā)器 施密特觸發(fā)器能對正弦波、三角波等信號進(jìn)行整形，并輸出矩形波，圖 144（ a）、（ b）是兩種典型的電路。此時，可以測得各門的輸入和輸出電位。電路的穩(wěn)定條件是 R＜ 1KΩ，輸出脈沖寬度 tw≈ 。 圖 141 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 （ 2）積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器如圖 142 所示。 Vi 負(fù)極性時， VA↓→ VB↑由于電容端電壓不能躍變，故 VD↑→ VE↓，該低電平使 VB 高電平得以維持，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，此時電容 C充電，隨著 I 充 ↓→ VD↓，當(dāng) VD=VT 時，電路又翻轉(zhuǎn)成 G1 導(dǎo)通， G2 截止的穩(wěn)定狀態(tài)。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情況。 R、C 構(gòu)成微分型定時電路，定時元件 R、 C 的取值不同，輸出脈寬 tw也不同。單穩(wěn)態(tài)電路有微分型與積分型兩大類，這兩類觸發(fā)器對觸發(fā)脈沖的極性與寬度有不同的要求。另一類是他激多諧振蕩器，有單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它需要在外加觸發(fā)信號的作用下輸出具有一定寬度的矩形脈沖波；有施密特觸發(fā)器（整形電路），它對外加輸入的正弦波等波形進(jìn)行整形，使電路輸出矩形脈沖波。 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(jìn)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。 4．在圖 136 中，為什么加上隔離二極管后能改善輸出脈沖的上升沿？ 六、實驗報告 1． 畫出實驗電路，整 理實驗數(shù)據(jù)與理論值進(jìn)行比較。 2．畫出實驗用的詳細(xì)實驗線路圖。分析 vC2 上升沿出現(xiàn)臺階原因。 （ 3）調(diào)節(jié)電位器，觀察 Rb2 對輸出周期和脈寬的影響。 （ 2）斷開 A、 B 間的短接線，觀察隔離二極管的作用。 4．按圖 134（ c）接線，晶振選用電子表晶振 32768HZ，與非門選用 CC4011，用示波器觀測輸出波形，用頻率計測量輸出信號頻率，記錄之。 （ 1） RW 調(diào)到最大時，觀察并記錄 A、 B、 D、 E 及 vo 各點(diǎn)電壓的波形，測出 vo 的周期 T 和 vo 負(fù)脈沖寬度值（電容 C 的充電時間）并與理論計算值比較。 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。 （ 2）調(diào)節(jié)電位器觀察輸出波形的變化，測出上、下限頻率。 四、實驗內(nèi)容 1．用與非門 74LS00 按圖 131 構(gòu)成多諧振蕩器，其中 R 為 10KΩ電位器， C 為 μ f。另外，要求 Rb＜β o