数字电子技术项目教程 教学配套课件 邱丽芳 项目三 触摸式防盗报警电路的设计与制作.pdfVIP

项目三 触摸式防盗报警电路 的设计与制作 本项目以触摸式防盗报警电路为学习载体 ，设置两个学习情境：脉冲信号的产生与整形 和触摸式防盗报警电路的设计与制作。包含的 内容有：施密特触发器、多谐振荡器、单稳态 触发器和555定时器的工作原理及其应用，脉冲 变换与产生电路中广泛使用的555定时器电路的 结构与应用，触摸式防盗报警电路的设计与制 作。这两个学习情境在电子技术实训室进行， 学生完成本项目的学习后，会对触摸式防盗报 警电路进行设计、装配、调试和检修。 学习情境一 脉冲信号的产生与整形 任务1 多谐振荡器 任务2 施密特触发器 学习目标 • 掌握多谐振荡器和单稳态触发器的工作原理以及主要波形 的估算； • 掌握施密特电路构成原理和回差特性； • 了解多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器的应用； • 掌握555 电路的结构和引脚功能； • 理解555 电路的逻辑功能表； • 掌握在脉冲变换与产生电路中使用的555定时器； • 会根据应用场合和功能选用合适的555定时器电路的结构 。 工作任务 • 能够对脉冲信号进行测试和分析； • 熟悉矩形脉冲的产生电路和整形电路； • 分析555 电路的内部结构并理解其功能； • 会用555定时器构成多谐振荡器、施密特触发器 和单稳态触发器 任务1 多谐振荡器 • 问题引入 • 在数字系统中，常常需要获得各种不同频率、不同幅度的矩形脉冲信号 ，例如时序逻辑电路中的同步脉冲控制信号。获得矩形脉冲信号的方法有两 种：一种是利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉冲信号 ，另一种则是通过各种整形电路把已有的周期性变化波形变换为符合要求的 矩形脉冲信号。 • 能够直接产生矩形脉冲信号的电路有：多谐振荡器、石英晶体振荡器。 • 多谐振荡器由门电路和阻容元件构成，它没有稳定状态，只有两个暂稳 态，通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡， 输出周期性的矩形脉冲信号。如要求输出振荡频率很稳定的矩形脉冲时，则 可采用石英晶体振荡器。由于矩形脉冲含有丰富的谐波分量，因此，常将矩 形脉冲产生电路称为多谐振荡器。本任务主要介绍用用TTL与非门构成的基 本多谐振荡器和频率稳定性高的石英晶体振荡器及应用。 任务1 多谐振荡器 • 看一看———认识多谐振荡器 • 多谐振荡器逻辑符号如图3.3所示。 图3.3 多谐振荡器逻辑符号 任务1 多谐振荡器 • 学一学——— 由门电路组成的多谐 振荡器 • 1、用门电路组成的对称多谐 振荡器 • (1) 电路结构 • 图3.4所示为由CT74H系列TTL 门电路组成的对称多谐振荡器，图 G 、G 两个反相器之间经电容C 1 2 1 和C 耦合形成正反馈回路。合理选 2 择反馈电阻R 和R ，可使G 和G F1 F2 1 2 工作在电压传输特性的转折区，这 时，两个反相器都工作在放大区。 由于G 和G 的外部电路对称，因此 1 2 3.4 对称多谐振荡器 ，又称作对称多谐振荡器。 任务1 多谐振荡器 • (2)工作原理 • 该电路是利用R 电路的充、放电分别控制G 和G 的开通于关闭来实现自 C 1 2 激振荡的，只要抓住这一点，就能比较容易理解多谐振荡器的工作原理。 • 为讨论方便起见，