实验七 脉冲波的产生与555应用.pptVIP

实验七 脉冲波的产生与555应用 ;三、实验原理;下面给出了三种由TTL门构成的多谐振荡器电路;因为： （1）这些振荡器中门电路的转换电平VTH本身就不够稳定，容易受电源电压和温度变化的影响； （2） 这些电路的工作方式容易受干扰，造成电路状态转换时间的提前或滞后； （3） 在电路状态临近转换时电容的充、放电已经比较缓慢，在这种情况下转换电平微小的变化或轻微的干扰都会严重影响振荡周期。 所以：TTL门多谐振荡器只适用于对频稳度要求不高的场合。 · 在许多应用场合下都对多谐振荡器的振荡频率稳定性有严格的要求。例如在将多谐振荡器作为数字钟的脉冲源使用时，它的频率稳定性直接影响着计时的准确性。 对频率稳定度有较高要求时，必须采取稳频措施。目前普遍采用的一种稳频方法是在多谐振荡器电路中接入石英晶体，组成石英晶体多谐振荡器。;2、石英晶体多谐振荡器 石英晶体的谐振频率由石英晶体的结晶方向和外形尺寸所决定，具有极高的频率稳定性。它的频率稳定度(△fo／fo)可达10-6～10-11，足以满足大多数数字系统对频率稳定度的要求。 石英晶体多谐振荡器的振荡频率取决于石英晶体的固有谐振频率fo，而与外接电阻，电容无关。;3、集成振荡/分频集成电路CD4060;CD4060内部结构详图;CD4060构成振荡器典型电路;555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。 由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。 ;（1） 用555定时器接成的施密特触发器 ;电路的回差电压为 如果参考电压由外接的电压VCC供给，则不难看出这时： 通过改变VCO值可以调节回差电压的大小。;（2）用555定时器接成的单稳态触发器 ; 输出脉冲的宽度tw等于暂稳态的持续时间，而暂稳态的持续时间取决于外接电阻R和电容C的大小。由电压波形图可知，tw等于电容电压在充电过程中 从0上升到 所需要的时间，因此得到：;（3）用555定时器接成的多谐振荡器 ; 分析电路可知，电容上的电压UC将在VT+与VT-之间往复振荡，UC和UO的波形如图所示。 ;振荡频率为： ;四、实验内容; 测试内容： （1）用示波器依次观察Q4、Q5……Q14输出端波形，记录周期，并计算出频率；并画出Q4、Q5端波形 （2）用频率计依次测量Q4、Q5……Q14输出信号的频率，并与前面的计算值比较； （3）Q14输出端所接的D触发器构成二分频电路，在其输出接LED，Q14、Q13分别接2个LED，观察并定性记录实验现象。 （4）通过计算，得出CD4060各输出端理论上的输出频率，与前面的测试值列表比较。;2、555多谐振荡器 对照下图接线，输出端3接LED和示波器； 接通电源，仔细调整47KΩ电位器RW ，使555起振，这时可看到LED发光管闪烁，调节RW的值，可从示波器上观测到脉冲波形的周期发生变化； (3)向两个方向分别调节RW，在示波器上读出使电路起振时所对应的信号波形的最大周期与最小周期，并计算出此振荡器所对应的频率。 (4)调节RW使占空比 为50%,记录此时 的波形周期，计算 频率。;3、555施密特触发器 对照下图接线。其中555的2和6脚接在一起，用函数信号发生器提供Vp-p为5V，频率为1KHz的三角波，UI和UO端接双踪示波器。 (2) 接线无误后，接通电源，在示波器的跟踪下，将输入三角波加适当的直流偏移使其为单极性三角波； (3) 调节RW，观察示波器输出波形???变化。观察并画出输入、输出波形的形状。;4、555单稳态触发器 (1) 按下图接线，UI接1KHz连续脉冲，输出UO接示波器。 (2) 调节10kΩ电位器，在电位器的两个临界位置点，观察并画出输入、输出波形，标明脉宽，由此计算相应的占空比。;五、预习要求 1. 复习 555定时器的结构和工作原理； 2. 计算实验电路中555定时器应用时的理论值tw； 3. 掌握555定时器的管脚排列； 4. 用EWB软件对电路进行仿真。;六、实验报告要求 1. 整理并画出实验电路，标上引脚和元件值。 2. 画出各实验波形，标上幅度和时间。 3. tw理论计算值和实际测得值的误差为多少？ 4. 对测试的数据进行讨论和误差分析。;七、思考题