1、现代电子技术实验 一、实验目的一、实验目的 1掌握使用集成门电路构成施密掌握使用集成门电路构成施密特触发器和单稳态触发器的基本方法。特触发器和单稳态触发器的基本方法。2掌握集成施密特触发器在波形掌握集成施密特触发器在波形整形电路中的作用。整形电路中的作用。3掌握集成单稳触发器在脉冲延掌握集成单稳触发器在脉冲延时电路中的作用。时电路中的作用。现代电子技术实验二、实验原理二、实验原理1、施密特触发器施密特触发器施密特触发器具有施密特触发器具有幅值比较功能并且输出波幅值比较功能并且输出波形边沿陡峭形边沿陡峭，所以常用于脉冲幅度鉴别、脉冲整形，所以常用于脉冲幅度鉴别、脉冲整形和脉冲变换等。施密特触发器
2、不同于其它的各类触和脉冲变换等。施密特触发器不同于其它的各类触发器，它具有以下特点：发器，它具有以下特点：施密特触发器属于电平触发，对于缓慢变施密特触发器属于电平触发，对于缓慢变化的信号仍然适用，当输入信号达到某一定电压值化的信号仍然适用，当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。时，输出电压会发生突变。输入信号增加和减小时，电路有不同的阈输入信号增加和减小时，电路有不同的阈值电压，它具有如下页右图所示的传输特性。值电压，它具有如下页右图所示的传输特性。现代电子技术实验VOUTVIN5.02.1 2.95.0施密特触发电路电压传输特性施密特触发电路电压传输特性VT+VT-输输入入VT+
3、VT-采用内部反馈，边沿更陡采用内部反馈，边沿更陡回差电压：两个门限电压之差回差电压：两个门限电压之差VTH=VDD/2VOUTVIN5.01.53.55.0CMOS非门电压传输特性非门电压传输特性现代电子技术实验施密特触发器的输入输出波形施密特触发器的输入输出波形 VT+VT 0 VOH VOL 0 t t Vin outV反向传输反向传输 VT+VT 0 VOH VOL 0 t t Vin Vout 同向传输同向传输现代电子技术实验（1 1）门电路组成的施密特触发器）门电路组成的施密特触发器电路中两个反相器串联，分压电阻电路中两个反相器串联，分压电阻R RW1W1、R R4 4将输出将输出
4、端的电压反馈到输入端对电路产生影响。端的电压反馈到输入端对电路产生影响。反相器CD4069组成的施密特触发器及其引脚图 TH4W1TV)RR1(VTH4W1TV)RR1(V本实验中:VT+为 (2.5V4.775V)VT-为 (0.225V2.5V)改变RW1及R4的值可改变VT+、VT-。注意：RW1应小于R4。现代电子技术实验（2）集成施密特触发器CD40106 参数名称VDD /V最小值/V最大值/V典型值VT+上限阈值电压510152.24.66.83.67.110.82.95.98.8VT-下限阈值电压510150.92.542.85.27.41.93.95.8VT滞回电压51015
5、0.31.21.61.63.45.00.92.33.5现代电子技术实验单稳态触发器只有一个稳定的状态。这个稳定状态要么是0，要么是1。单稳态触发器的工作特点是：、它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。、在触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，再自动返回稳态。、暂稳态维持时间的长短仅仅取决于单稳触发器电路本身的参数，与触发脉冲无关。现代电子技术实验 单稳态触发器广泛应用于脉冲整形、延时和定时的电路中:（把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形）（把输入信号延迟一定时间后输出）（产生一定宽度的矩形波）现代电子技术实验（1 1）、用与非门组成的单稳态触发器）、用与非门组成的
6、单稳态触发器 如图所示,负脉冲触发,C2和R5构成输入微分电路 R=(R6+RW2)和 C3 构成微分定时电路。输出脉宽tw(0.7-1.3)RC3。74LS00引脚图现代电子技术实验 单稳态触发器主要有4个参数：输出脉冲宽度T w、输出脉冲幅度V m、恢复时间T re和分辩时间Td。微分型单稳态触发器波形图t1t2VTHVTH现代电子技术实验 静止期：0t1，输入端无信号触发，Vin为高，Va、Vb为低、Vc为高。G1开，G2关。电路处于稳定状态。工作期：t2tt1。t=t1时：VinVa，Vb，Vc此时G1关，G2开。即使Vin回到高，Vc低仍将维持。t2tt1时：电容C3充电，Vb下降，
7、但仍高于VTH，故Vc仍为低。电路处于暂稳态。恢复期：t=t2时，Vb下降至VTH，G2关闭，Vc为高。C3电容放电，进入恢复期。t1t2VTHVTH现代电子技术实验TW=1.1RC4R=R7+RW3=(100-600)欧;C4=4700PTW=(0.523.1)us采用正脉冲触发。VTH现代电子技术实验(2)(2)、集成单稳态触发器、集成单稳态触发器CD4098是一片双单稳态触发器，每个触发器均可单独设置为上升沿触发或下降沿触发。当选择上升沿触发时，触发脉冲由TR端输入，TR端接正电源；选择下降沿触发时，触发脉冲由TR端输入，TR端接地。QQQ现代电子技术实验CD4098CD4098实现脉冲
8、延时的原理图实现脉冲延时的原理图TWI=CX1*RX1 决定从触发信号(Ui)有效 到 灯亮的时间TW2=CX2*RX2 决定灯亮的时间电路第一个单稳态设成上升沿触发，第二个单稳态设成下降沿触发。现代电子技术实验三、实验内容1、利用所给器件，实现图3.34所示CMOS门电路组成的施密特触发器。输入端接2kHz、VPP=10V（带载实测）的三角波信号，改变RW1的值，用双踪示波器观测两组Vi和Vout的波形变化情况（测量时将两个波形的参考点调至重合，注意测试的是哪一个源），画出输入、输出并标出VT+及VT。讨论并说明RW1的改变与输出变化的关系。2、用CD40106实现图3.38所示集成施密特触
9、发器整形电路。输入端Vin接2kHz的正弦波，按表3.13中所给不同幅度的输入情况，观测输出Vout，并将输出的结果填入表3.13中。讨论并说明输入信号幅度的改变与输出变化的关系。现代电子技术实验3、用与非门构成图3.40所示的微分型单稳态触发器，输入Vin接20kHz TTL信号，改变RW2，用双踪示波器观测Vin和Vi，Va，Vb，Vc，Vout的波形变化情况（定量记录Vin、Vc、Vout波形，标出周期、幅度及脉宽）。现代电子技术实验思考题?1 施密特触发器的阈值电平都是固定的吗？3.实验中CD4098集成单稳态触发器组成图3.2.7 的延时电路中，若使输出脉冲宽度为3ms，RX2应为多少？现代电子技术实验 常见问题回答施密特触发器与反相器的区别？现代电子技术实验 施密特触发器的作用？
