【正文】 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)定，為下個觸發(fā)脈沖的來到作好準(zhǔn)備。 圖 3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖 暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間 Tw（即為延時時間）決定于外接元件 R、 C 的大小。當(dāng)這種單穩(wěn)態(tài)電路作為計時器時，可直接驅(qū)動小型繼電器，并可采用復(fù)位端接地的方法來終止暫態(tài)，重新計時。 2. 555 定時器接成多 諧振蕩器 多諧振蕩器又稱為無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它沒有穩(wěn)定的輸出狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。兩個暫穩(wěn)態(tài)自行相互轉(zhuǎn)換而輸出一系列矩形波。 圖 4 多諧振蕩器和工作波形 接通電源后，假定是高電平，則 T 截止，電容 C充電。是低電平， T 導(dǎo)通， C放電，放電回路為 C— R2— T— 地，按指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)下降到時（ TH、端電平小于），輸出翻轉(zhuǎn)為高電平，放電管 T 截止，電容再次充電，如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩，經(jīng)分析可得 輸出高電平時間 T=(R1+R2)Cln2 輸出低電平時間 T=R2Cln2 振蕩周期 T=(R1+2R2)Cln2 15 第四章 電路設(shè)計 搶答器現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用于生活實踐中及各個領(lǐng)域，那么我們所熟悉的搶答器，又有幾部分構(gòu)成呢？搶答器的電路的構(gòu)成：搶答電路、音響電路、時序電路。其電路圖如下： 工作過程：開關(guān) S置于 “ 清除 ” 端時， RS 觸發(fā)器的 R 端均為 0， 5 個觸發(fā)器輸出置 0，使74LS148 的 ST ＝ 0，使之處于工作狀態(tài)。此外，2Q＝１，使 74LS148 的 ST ＝１，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。如有再次搶答需由主持人將 S 開關(guān)重新置于 “ 清除 ” 然后再進(jìn)行下一輪搶答。保證搶答者的優(yōu)先性與上述類似。 16 ① 優(yōu)先判決器 優(yōu)先判決器主要是由 74LS148 集成優(yōu)先編碼器等組成。其功能表如表 2 所示。 表 2 優(yōu)先編碼器 74LS148 功能表 輸入 輸出 ST 0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I 2Y 1Y 0Y SY EXY 1 ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 ? ? ? ? ? ? ? 0 0 0 0 1 0 0 ? ? ? ? ? ? 0 1 0 0 1 1 0 0 ? ? ? ? ? 0 1 1 0 1 0 1 0 0 ? ? ? ? 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 ? ? ? 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 ? ? 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 ? 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 注：表中代表任意狀態(tài) ② 鎖存器 SR 鎖存器是該設(shè)計中保證多個 開關(guān)隨后觸發(fā)而 不 產(chǎn)生紊亂 的重要部分，因?qū)嶒炇也荒芴峁┈F(xiàn)成的鎖存器，則用兩個與非門 (與非門由集成電路 74LS00 提供 )組成了一個 SR 鎖存器，連線如圖 3 所示，其真值表見表 3。DS 39。 17 ③譯碼器 本設(shè)計中選用的 譯碼器型號是 74LS48（共陰），其引腳排列如圖 6所示， 其中 3A 、 2A 、 1A 、0A — BCD碼輸入端， aY 、 bY 、 cY 、 dY 、 eY 、 fY 、 gY — 譯 碼輸出端，輸出“ 1”有效，用來驅(qū)動共陰極 LED 數(shù)碼管。 RBO/BI — 滅燈輸入端， BI＝“ 0”時，譯碼輸出全為“ 0”。 RBI — 熄零輸入端。 PR 為控制信號，當(dāng) PR 為高電平時，多諧振蕩器工作，反之，電路停振不再工作。實現(xiàn)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的方法有很多，可以用與非門或者非 門電路實現(xiàn)微分型單穩(wěn)、利用施密特觸發(fā)器實現(xiàn)單穩(wěn)、集成單穩(wěn)等。 音頻振蕩器及喇叭電路 利用 555 定時器實現(xiàn)頻率約 1kHz 的音頻振蕩器，因 555 定時器有較強的功率輸出能力， 18 可以直接推動喇叭輸出。 時序電路 時序控制電 路是搶答器設(shè)計的關(guān)鍵，它要完成以下三項功能： ① 主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時，揚聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)， ②當(dāng)參賽選手按動搶答鍵時，揚聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路停止工作。 根據(jù)上面的功能要求以及圖 和圖 ，設(shè)計的時序控制電路如圖 所示： 121312U1 A7 4 L S 1 1 Damp。_ST 圖 (A) 搶答與定時電路的時序控制電路 圖 (B) 報警電路的時序控制電路 圖中，門 G1的作用是控制時鐘信號 CP 的放行與禁止，門 G2的作用是控制 74LS148 的輸入使能端 ST。 第五章 電路實驗與調(diào)試 焊接 通過實驗原理圖進(jìn)行實物焊接，焊接時能深刻體會到焊接工藝的重要性：各個芯片的引腳功能不能混淆，必須了解各個芯片的使用方法，內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及使用時的注意事項，該接電源的一定要接電源，該接地的一定要接地，且不能有懸空。正確焊接各芯片個管腳連接必須查閱各種資料并記錄，以確保在焊接過程和調(diào)試過程中芯片不被燒壞，同時確保整個電路的正確性。 調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法 調(diào)試 在調(diào)試的過程中主要運用了數(shù)字萬用表。首先，對照事先設(shè)計好的原理圖仔細(xì)檢查在實物中是否有接錯的地方 (主要檢查集成電路的引腳與導(dǎo)線是否出錯接錯和是否出現(xiàn)了短路 )，若發(fā)現(xiàn)有，就立即改正。然后，用數(shù)字萬用表檢測實物中是否有不導(dǎo)通的地方，若有，應(yīng)立即修正。 在上一步完成的基礎(chǔ)之上，給實物通電，進(jìn)行調(diào)試。然而，我們對事先設(shè)計好的原理圖進(jìn)行仔細(xì)的 20 研究，最后在指導(dǎo)老師的幫助下發(fā)現(xiàn)我們設(shè)計的原理圖有錯誤 (在集成電路 74LS148 與鎖存器之間多加了反相器 )，決定將它去掉。經(jīng)過較長時間的思考，并結(jié)合指導(dǎo)老師給出的意見，在開關(guān) S0和集成電路 74LS48之間加了一個 SR鎖存器 1Q，詳見圖。 （ 3） 經(jīng)過上兩步的改進(jìn)，終于達(dá)到了我們事先預(yù)定的目標(biāo)。在設(shè)計過程中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實際接上電路，總是實現(xiàn)不了，因此耗 費在這上面的時間用去很多。 通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。 22