施密特触发器与反相器的区别课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,现代电子技术实验,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、实验目的,1,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。,2,掌握集成施密特触发器在波形整形电路中的作用。,3,掌握集成单稳触发器在脉冲延时电路中的作用。,实验目的,实验原理,实验内容,注意事项,一、实验目的实验目的实验原理实验内容注意事项,二、实验原理,1,、,施密特触发器,施密特触发器具有,幅值比较功能并且输出波形边沿陡峭,，所以常用于脉冲幅度鉴别、脉冲整形和脉冲变换等。施密特触发器不同于其它的各类触发器，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。,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。,实验目的,实验原理,实验内容,注意事项,二、实验原理实验目的实验原理实验内容注意事项,V,OUT,V,IN,5.0,2.1,2.9,5.0,施密特触发电路电压传输特性,V,T+,V,T-,输,入,V,T+,V,T-,采用内部反馈，边沿更陡,回差电压：两个门限电压之差,V,TH,=V,DD,/2,V,OUT,V,IN,5.0,1.5,3.5,5.0,CMOS,非门电压传输特性,VOUTVIN5.02.12.95.0施密特触发电路电压传输,施密特触发器的输入输出波形,反向传输,同向传输,施密特触发器的输入输出波形反向传输同向传输,（,1,）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,R,W1,、,R,4,将输出端的电压反馈到输入端对电路产生影响。,实验目的,实验原理,实验内容,注意事项,反相器,CD4069,组成的施密特触发器及其引脚图,本实验中,: V,T+,为,(2.5V4.775V),V,T-,为,(0.225V2.5V),改变,R,W1,及,R,4,的值可改变,V,T+,、,VT-,。注意：,R,W1,应小于,R,4,。,（1）门电路组成的施密特触发器实验目的实验原理实验内容注意事,（,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,5,10,15,2.2,4.6,6.8,3.6,7.1,10.8,2.9,5.9,8.8,VT-,下限阈值电压,5,10,15,0.9,2.5,4,2.8,5.2,7.4,1.9,3.9,5.8,VT,滞回电压,5,10,15,0.3,1.2,1.6,1.6,3.4,5.0,0.9,2.3,3.5,（2）集成施密特触发器CD40106参数名称VDD / V,2、单稳触发器,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。,2、单稳触发器 单稳态触发器只有一个稳定的状态。这个稳定状,单稳态触发器,广泛应用于脉冲整形、延时和定时的电路中,:,整形,（把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形）,延时,（把输入信号延迟一定时间后输出）,定时,（产生一定宽度的矩形波）,（,1,）、用与非门组成的单稳态触发器,微分型单稳态触发器,如图所示,负脉冲触发,C,2,和,R,5,构成输入微分电路,R=(R,6,+R,W2,),和,C,3,构成微分定时电路。输出脉宽,t,w,(0.7-1.3)RC,3,。,74LS00,引脚图,（1）、用与非门组成的单稳态触发器 微分型单稳态,R=(100-600),欧,;,C,3,=4700P,T,W,=(0.71.3)RC,3,=(0.32-3.6) *10,6,S,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,T,d,。,微分型单稳态触发器波形图,t,1,t,2,V,TH,V,TH,R=(100-600)欧; 微分型单稳态触发器波形图,静止期：,0t,1,，输入端无信号触发，,V,in,为高，,V,a,、,V,b,为低、,V,c,为高。,G,1,开，,G,2,关。电路处于稳定状态。,工作期：,t,2,tt,1,。,t=t,1,时：,V,in,，,V,i,，,V,a,，,V,b,，,V,c,。,此时,，,G,1,关，,G,2,开。即使,V,in,回到高，,V,c,低仍将维持。,t,2,tt,1,时：电容,C,3,充电，,V,b,下降，但仍高于,V,TH,，故,V,c,仍为低。电路处于暂稳态。,恢复期：,t=t,2,时，,V,b,下降至,V,TH,，,G,2,关闭，,V,c,为高。,C,3,电容放电，进入恢复期。,t,1,t,2,V,TH,V,TH,静止期：0t1，输入端无信号触发，Vin为高，Va,T,W,=1.1RC,4,R=R,7,+R,W3,=(100-600),欧,; C,4,=4700PT,W,=(0.523.1) us,工作波形图,积分型单稳触发器,采用正脉冲触发。,V,TH,TW=1.1RC4R=R7+RW3=(100-600),(2),、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。,(2)、集成单稳态触发器CD4098是一片双单稳态触发器，,CD4098,实现脉冲延时的原理图,T,WI,=C,X1,*R,X1,决定从触发信号,(U,i,),有效 到 灯亮的时间,T,W2,=C,X2,*R,X2,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。,CD4098实现脉冲延时的原理图TWI=CX1*RX1,三、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,、,V,PP,=10V,（带载实测）的三角波信号，改变,R,W1,的值，用双踪示波器观测,两组,V,i,和,V,out,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,V,T+,及,V,T,。讨论并说明,R,W1,的改变与输出变化的关系。,2,、,用,CD40106,实现图,3.38,所示集成施密特触发器整形电路。输入端,V,in,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,V,out,，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。,实验目的,实验原理,实验内容,注意事项,三、实验内容实验目的实验原理实验内容注意事项,3,、用与非门构成图,3.40,所示的微分型单稳态触发器，输入,V,in,接,20kHz TTL,信号，改变,R,W2,，用双踪示波器观测,V,in,和,V,i,，,V,a,，,V,b,，,V,c,，,V,out,的波形变化情况（定量记录,V,in,、,V,c,、,V,out,波形，,标出周期、幅度及脉宽,）。,（二）设计性实验,1,设计任务,（,1,）通过分析,CD4098,组成的延时电路设计一个延时灯电路，可通过触摸按钮打开指示灯，延时一定时间后使指使灯灭并且延时时间在,10,秒内连续可调。,3、用与非门构成图3.40所示的微分型单稳态触发器，输入V,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,，,R,X2,应为多少？,思考题?1 施密特触发器的阈值电平都是固定的吗？,常见问题回答,施密特触发器与反相器的区别,？,常见问题回答施密特触发器与反相器,施密特触发器的作用？,施密特触发器的作用？,