計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用電路的裝配與調(diào)試課題七431432任務(wù)1

計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路的裝配與調(diào)試任務(wù)2

十字路口交通燈控制電路的裝配與調(diào)試任務(wù)1

計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路的裝配與調(diào)試433學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解計(jì)數(shù)器的功能與分類。2.熟悉二—十進(jìn)制編碼、同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。3.熟悉集成計(jì)數(shù)器和利用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成

N

進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法。4.能正確完成計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路的裝配與調(diào)試，并能獨(dú)立排除調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的故障。434任務(wù)引入計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路是由計(jì)數(shù)器、譯碼器和顯示器三部分電路組成的邏輯電路。如圖所示為計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路的原理圖，其焊接裝配實(shí)物圖如圖所示。435計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路的原理圖本任務(wù)的主要內(nèi)容為：根據(jù)給定的技術(shù)指標(biāo)，按照電路原理圖裝配并調(diào)試計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路，同時(shí)獨(dú)立解決調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的故障。436計(jì)數(shù)、

譯碼、

顯示電路的焊接裝配實(shí)物圖一、計(jì)數(shù)器的功能與分類1.計(jì)數(shù)器的功能計(jì)數(shù)器是由觸發(fā)器和門電路組成的一種時(shí)序電路，其基本功能是計(jì)算輸入脈沖的個(gè)數(shù)，還可以用于定時(shí)、分頻、信號(hào)產(chǎn)生、邏輯控制等，是數(shù)字電路中不可缺少的邏輯部件。相關(guān)知識(shí)4372.計(jì)數(shù)器的分類（1）根據(jù)觸發(fā)器狀態(tài)分類根據(jù)計(jì)數(shù)器中各個(gè)觸發(fā)器狀態(tài)改變的先后次序不同，計(jì)數(shù)器可分為同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器兩大類。（2）根據(jù)進(jìn)位數(shù)制分類根據(jù)進(jìn)位數(shù)制的不同，計(jì)數(shù)器可分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和

N

進(jìn)制（即任意進(jìn)制）計(jì)數(shù)器。（3）根據(jù)數(shù)值的增減分類根據(jù)計(jì)數(shù)器中數(shù)值增減情況的不同，計(jì)數(shù)器可分為加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器。438439二、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器1.二－十進(jìn)制編碼在數(shù)字電路中，十進(jìn)制數(shù)是用二進(jìn)制代碼表示的。表示十進(jìn)制數(shù)字0~9的二進(jìn)制代碼稱為二—十進(jìn)制碼或BCD碼。十進(jìn)制數(shù)字0~9需用4位二進(jìn)制代碼表示，4位二進(jìn)制代碼共有16種狀態(tài)，可用其中的任意10種狀態(tài)表示十進(jìn)制數(shù)字0~9。2.同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（1）同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器1）電路組成按照十進(jìn)制加法運(yùn)算規(guī)律遞增計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器稱為十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器每位有0~9十個(gè)數(shù)字，即每位應(yīng)有10種狀態(tài)，所以十進(jìn)制計(jì)數(shù)器每位應(yīng)由4個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成。4402）工作原理開(kāi)始計(jì)數(shù)前，假設(shè)4個(gè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0000，即電路從0開(kāi)始計(jì)數(shù)。由圖可知，觸發(fā)器F1

的同步輸入信號(hào)

J1=K1=1（因?yàn)閷?duì)應(yīng)端子處于懸空狀態(tài)），所以F1

工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)，每來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，觸發(fā)器的狀態(tài)就改變一次。441同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器當(dāng)?shù)诙€(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)時(shí)，F(xiàn)1

的輸出狀態(tài)由1翻轉(zhuǎn)為0。當(dāng)?shù)诙€(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)時(shí)，觸發(fā)器F3

、F4

保持輸出為0不變。這樣，第二個(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)后，4個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)就由0001翻轉(zhuǎn)成0010，計(jì)數(shù)器就記憶了兩個(gè)輸入計(jì)數(shù)脈沖。

如此進(jìn)行下去，輸入九個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后，4個(gè)觸發(fā)器的輸出狀態(tài)為1001。第十個(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)后，觸發(fā)器F2

、F3

、F4

的輸出狀態(tài)也都為0，即4個(gè)觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由1001翻轉(zhuǎn)成0000，同時(shí)進(jìn)位輸出端

C

由1翻轉(zhuǎn)成0，輸出一個(gè)進(jìn)位脈沖。442443同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表見(jiàn)下表。444同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表（2）同步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器1）電路組成按照十進(jìn)制減法運(yùn)算規(guī)律遞減計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器稱為十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。圖所示是由4個(gè)JK觸發(fā)器和借位門組成的同步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，CP

是計(jì)數(shù)脈沖，B

是向高位輸出的借位信號(hào)。445同步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器2）工作原理同步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器電路的工作原理比較簡(jiǎn)單，分析方法與同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器相同，讀者可自行分析，電路的狀態(tài)表見(jiàn)下表。446同步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表447同步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表3.異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（1）異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器1）電路組成如圖所示是由4個(gè)JK觸發(fā)器和兩個(gè)進(jìn)位門組成的異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，CP

是計(jì)數(shù)脈沖，C

是向高位輸出的進(jìn)位信號(hào)。448異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器4492）工作原理假設(shè)計(jì)數(shù)器從零開(kāi)始計(jì)數(shù)，即

Q4=Q3=Q2=Q1=0，因此，

為1。計(jì)數(shù)器從0000起，到0111止，觸發(fā)器F1

、F2

、F3

的同步輸入信號(hào)

J=K=1，所以觸發(fā)器F1

、F2

、F3

都工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)，每當(dāng)滿足時(shí)鐘條件時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)就發(fā)生改變。計(jì)數(shù)器的狀態(tài)恢復(fù)為0000，同時(shí)由進(jìn)位端

C

向高一位輸出一個(gè)下降沿進(jìn)位脈沖，其狀態(tài)表與同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器相同。（2）異步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器1）電路組成如圖所示是由4個(gè)JK觸發(fā)器和兩個(gè)借位門組成的異步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，CP

是計(jì)數(shù)脈沖，B

是向高位輸出的借位信號(hào)。450異步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器4512）工作原理異步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器工作原理的分析方法與異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器相同，讀者可自行分析。異步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器與異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的不同之處在于，異步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器的借位信號(hào)是從

端輸出的，而異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)則是從

Q

端輸出的。由以上分析可知，當(dāng)需要接成多位異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，只要將低位的進(jìn)位或借位端接到高位的時(shí)鐘控制端即可。452三、集成計(jì)數(shù)器1.同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS19274LS192計(jì)數(shù)器的引腳排列如圖所示。74LS192是一個(gè)時(shí)鐘脈沖上升沿觸發(fā)的同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器。該計(jì)數(shù)器既可以進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，也可以進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。74LS192計(jì)數(shù)器的引腳排列453（1）74LS192計(jì)數(shù)器的功能表74LS192計(jì)數(shù)器的功能表見(jiàn)下表，其功能特點(diǎn)如下：74LS192計(jì)數(shù)器的功能表1）置0。2）預(yù)置數(shù)碼。3）加法計(jì)數(shù)和減法計(jì)數(shù)。4）進(jìn)位輸出。5）借位輸出。

454455（2）計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)將多個(gè)74LS192計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)可以構(gòu)成高位計(jì)數(shù)器。用兩個(gè)74LS192計(jì)數(shù)器可以組成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器，如圖所示，其工作原理如下：

兩個(gè)74LS192計(jì)數(shù)器組成的100進(jìn)制計(jì)數(shù)器4562.異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS29074LS290是二—五—十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其邏輯電路如圖所示，引腳排列如圖所示。如下圖中F0

構(gòu)成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，F(xiàn)1

、F2

、F3

構(gòu)成異步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。74LS290計(jì)數(shù)器邏輯電路45774LS290計(jì)數(shù)器的引腳排列458四、利用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成的

N進(jìn)制計(jì)數(shù)器N

進(jìn)制計(jì)數(shù)器是指除二進(jìn)制和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器以外的其他任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。五進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、三十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器等都屬于

N

進(jìn)制計(jì)數(shù)器。N

進(jìn)制計(jì)數(shù)器可利用已有的集成計(jì)數(shù)器并采用反饋歸零法獲得。這種方法是，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到某一數(shù)值時(shí)，由電路產(chǎn)生復(fù)位脈沖，加到計(jì)數(shù)器各個(gè)觸發(fā)器的異步清零端，使計(jì)數(shù)器復(fù)位。459利用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160并采用反饋歸零法構(gòu)成的六進(jìn)制計(jì)數(shù)器如圖所示。六進(jìn)制計(jì)數(shù)器460其中，同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS160的功能表和引腳功能說(shuō)明見(jiàn)下表。74LS160計(jì)數(shù)器的功能表和引腳功能說(shuō)明任務(wù)2

十字路口交通燈控制電路的裝配與調(diào)試461學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解十字路口交通燈控制電路的工作原理。2.了解十字路口交通燈控制電路各組成部分的工作原理。3.能正確完成十字路口交通燈控制電路的裝配與調(diào)試，并能獨(dú)立排除調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的故障。462任務(wù)引入有一個(gè)主干道和支干道的十字路口如圖所示。紅燈亮表示禁止通行，綠燈亮表示可以通行；綠燈即將變?yōu)榧t燈時(shí)，要求黃燈先亮5s。因主干道車輛多，所以允許通車時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)為30s；支干道車輛較少，允許通車時(shí)間設(shè)為20s。主干道和支干道按規(guī)定時(shí)間交替通行，十字路口交通燈控制電路原理圖如圖所示。463十字路口464十字路口交通燈控制電路原理圖本任務(wù)的主要內(nèi)容為：根據(jù)給定的技術(shù)指標(biāo)，按照原理圖裝配并調(diào)試十字路口交通燈控制電路，同時(shí)獨(dú)立解決調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的故障。一、十字路口交通燈控制電路的工作原理十字路口交通燈控制電路由時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、主控制器、譯碼驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)燈組成，其自動(dòng)控制原理框圖如圖所示。相關(guān)知識(shí)465十字路口交通燈控制電路自動(dòng)控制原理框圖1.時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的主要作用是產(chǎn)生穩(wěn)定的秒脈沖（f=1Hz）信號(hào)，以確保整個(gè)電路裝置同步工作和實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制。2.計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器的主要作用是按要求累計(jì)秒脈沖的數(shù)目，完成計(jì)時(shí)任務(wù)，并向主控制器發(fā)出相應(yīng)的定時(shí)信號(hào)，以控制主、支干道通車時(shí)間。4663.主控制器主控制器的主要作用是根據(jù)計(jì)數(shù)器送來(lái)的信號(hào)，保持或改變電路的狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)主、支干道車輛運(yùn)行狀態(tài)的控制。4.譯碼驅(qū)動(dòng)電路譯碼驅(qū)動(dòng)電路的作用是根據(jù)主控制器所處的狀態(tài)進(jìn)行譯碼，再驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的信號(hào)燈，指揮主、支干道車輛的通行。由于十字路口車輛運(yùn)行情況有4種可能：主干道通行，支干道不通行；主干道停車，支干道不通行；主干道不通行，支干道通行；主干道不通行，支干道停車。所以，主控制器應(yīng)有4種狀態(tài)，分別設(shè)為

S1

、S2

、S3

、S4

。467二、30s、20s、5s計(jì)數(shù)器根據(jù)主干道和支干道通車時(shí)間以及黃燈切換時(shí)間的要求，十字路口交通燈控制電路分別需要30s、20s和5s計(jì)數(shù)器。這些計(jì)數(shù)器除需要秒脈沖作為時(shí)鐘信號(hào)外，還應(yīng)受主控制器的控制。30s、20s計(jì)數(shù)器由兩個(gè)74LS290集成計(jì)數(shù)器組成，5s計(jì)數(shù)器由一個(gè)74LS290集成計(jì)數(shù)器組成，并以

f=1Hz的秒信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)時(shí)，控制門打開(kāi)，計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，電路原理圖如圖所示。

46846930s計(jì)數(shù)器電路原理圖三、譯碼驅(qū)動(dòng)電路主控制器的4種狀態(tài)分別控制主、支干道紅、黃、綠燈的亮與滅。令燈亮為1，燈滅為0，則十字路口交通燈譯碼驅(qū)動(dòng)電路的真值表見(jiàn)下表。470十字路口交通燈譯碼驅(qū)動(dòng)電路的真值表471十字路口交通燈譯碼驅(qū)動(dòng)電路的真值表由真值表可分別寫出主、支干道各個(gè)信號(hào)燈狀態(tài)的邏輯表達(dá)式為：472譯碼驅(qū)動(dòng)電路的邏輯圖如圖所示。473譯碼驅(qū)動(dòng)電路的邏輯圖474四、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器本任務(wù)中的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器為秒脈沖信號(hào)發(fā)生器，采用RC環(huán)形多諧振蕩器，其電路原理圖如圖所示。秒脈沖發(fā)生器電路原理圖五、主控制器主控制器是電路的控制中心，它根據(jù)計(jì)數(shù)器送來(lái)的信號(hào)保持或改變電路的狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)主、支干道車輛運(yùn)行狀態(tài)的控制，其電路原理圖如圖所示。475主控制器電路原理圖555定時(shí)器及其應(yīng)用電路的裝配與調(diào)試課題八476477任務(wù)1

555定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器的

裝配與調(diào)試任務(wù)2

555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的

裝配與調(diào)試任務(wù)3

555定時(shí)器構(gòu)成流水燈控制電路的

裝配與調(diào)試任務(wù)1555定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器的裝配與調(diào)試478學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握555定時(shí)器的組成和功能。2.掌握由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的工作原理和應(yīng)用。3.能正確完成由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的裝配與調(diào)試，并能獨(dú)立排除調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的故障。479任務(wù)引入555定時(shí)器成本低、性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以構(gòu)成多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。如圖所示為由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的電路原理圖，其焊接裝配實(shí)物圖如圖所示。480

由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的電路原理圖本任務(wù)的主要內(nèi)容為：根據(jù)給定的技術(shù)指標(biāo)，按照電路原理圖裝配并調(diào)試由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器電路，同時(shí)能獨(dú)立解決調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的故障。481由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的焊接裝配實(shí)物圖一、555定時(shí)器的組成與功能555定時(shí)器是一種多用途的數(shù)字—模擬混合集成電路。由于它具有使用靈活、性能優(yōu)越、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此在波形產(chǎn)生與變換、測(cè)量與控制等許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。555定時(shí)器的外形、內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和外部引腳如圖所示，其內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器、一個(gè)基本RS觸發(fā)器、一個(gè)三極管、一個(gè)輸出緩沖器以及一個(gè)由三個(gè)阻值為5kΩ的電阻組成的分壓器。相關(guān)知識(shí)482483555定時(shí)器a）外形b）內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)c）外部引腳上圖b中，比較器C1的輸入端

u6（接引腳6）稱為閾值輸入端，手冊(cè)上用TH標(biāo)注；比較器C2的輸入端

u2（接引腳2）稱為觸發(fā)輸入端，手冊(cè)上用

標(biāo)注。C1和C2的參考電壓（電壓比較的基準(zhǔn)電壓）UR1

和

UR2

由電源電壓

VCC

經(jīng)三個(gè)5kΩ的電阻分壓得到。當(dāng)控制電壓端CO

懸空時(shí)，；若

CO

端外接固定電壓，則

UR1=UCO，。改變控制電壓

UCO，就可改變C1、C2的參考電壓。

為復(fù)位端，只要在

端加入低電平，輸出就為低電平，平時(shí)

處于高電平。484定時(shí)器的主要功能取決于兩個(gè)比較器對(duì)RS觸發(fā)器和三極管狀態(tài)的控制。1.當(dāng)

時(shí)，比較器C1輸出為0，C2輸出為1，基本RS觸發(fā)器被置0，三極管V導(dǎo)通，

uo

輸出為低電平。2.當(dāng)

時(shí)，比較器C1輸出為1，C2輸出為0，基本RS觸發(fā)器被置1，三極管V截止，uo

輸出為高電平。3.當(dāng)

時(shí)，比較器C1和C2輸出均為1，基本RS觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變，三極管V和

uo

輸出狀態(tài)也維持不變。485因此，可以歸納出555定時(shí)器的功能表，見(jiàn)下表。486555定時(shí)器的功能表487二、555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器1.施密特觸發(fā)器的工作原理由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的電路原理圖如圖所示。

由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的輸入和輸出波形其工作過(guò)程如下：ui

從0開(kāi)始增大，當(dāng)

ui≤VCC

時(shí)，RS觸發(fā)器置1，故

uo=UOH；當(dāng)

VCC<ui<VCC時(shí)，RS觸發(fā)器狀態(tài)保持不變，故

uo=UOH

保持不變；當(dāng)

ui=VCC

時(shí)，RS觸發(fā)器置0，uo從

UOH

變?yōu)?/p>

UOL，此時(shí)的

ui（VCC）稱為上觸發(fā)電平

U+

。ui

達(dá)到

U+

后繼續(xù)增大，隨后減小，在

ui

下降到

VCC

之前，由于RS觸發(fā)器置0，故uo=UOL

不變；當(dāng)

ui

下降到

VCC

時(shí)，RS觸發(fā)器置1，這時(shí)電路發(fā)生翻轉(zhuǎn)，uo

從

UOL

變?yōu)閁OH，此時(shí)的

ui（VCC）稱為下觸發(fā)電平

U-。488從以上分析可以看出，在

ui

上升和下降的過(guò)程中，輸出電壓

uo

翻轉(zhuǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的輸入電壓是不同的（分別為

U+

和

U-）。這是施密特觸發(fā)器電路所具有的滯回特性，稱為回差，回差電壓ΔU=U+

-

U-=VCC

。改變

UCO（5腳）的電壓值即可改變回差電壓，一般

UCO越高，ΔU

越大，抗干擾能力越強(qiáng)，但靈敏度相應(yīng)降低。4894902.施密特觸發(fā)器的應(yīng)用（1）波形變換可以將邊沿變化緩慢的周期性信號(hào)變換成矩形脈沖。（2）脈沖整形將不規(guī)則的電壓波形整形為矩形波。若適當(dāng)增大回差電壓，則可提高電路的抗干擾能力，脈沖整形波形如圖所示。

脈沖整形a）頂部有干擾的輸入信號(hào)波形b）回差電壓較小的輸出波形c）回差電壓較大的輸出波形（3）脈沖鑒幅如圖所示是將一系列幅值不同的脈沖信號(hào)

ui

加到施密特觸發(fā)器輸入端時(shí)，其輸入端和輸出端的波形，只有幅值大于上觸發(fā)電平

U+

的脈沖才能在輸出端產(chǎn)生輸出信號(hào)

uo

。因此，通過(guò)這一方法可以選出幅值大于

U+

的脈沖，即對(duì)脈沖幅值進(jìn)行鑒別。491

脈沖鑒幅任務(wù)2555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的裝配與調(diào)試492學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路組成、工作原理和輸出脈沖寬度。2.了解由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的應(yīng)用。3.能正確完成由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路的裝配與調(diào)試，并能獨(dú)立排除調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的故障。493任務(wù)引入由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路原理圖如圖所示，其焊接裝配實(shí)物圖如圖所示。494由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路原理圖由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的焊接裝配實(shí)物圖本任務(wù)的主要內(nèi)容為：根據(jù)給定的技術(shù)指標(biāo)，按照電路原理圖裝配并調(diào)試由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，同時(shí)能獨(dú)立解決調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的故障。495一、555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.電路組成由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路原理圖如上圖所示。其中，電容器、電阻器為外接定時(shí)元器件。觸發(fā)信號(hào)

ui

加在低觸發(fā)端（引腳2），5腳為控制端（平時(shí)不用），通過(guò)0.01μF濾波電容器接地。該電路是負(fù)脈沖觸發(fā)。相關(guān)知識(shí)4962.工作原理（1）穩(wěn)態(tài)觸發(fā)信號(hào)沒(méi)有到來(lái)之前，ui

為高電平。電源剛接通時(shí)，電路有一個(gè)暫態(tài)過(guò)程，即電源通過(guò)電阻R向電容C1充電，當(dāng)

uC1

上升到

VCC

時(shí)，RS觸發(fā)器置0，uo

為低電平，三極管V導(dǎo)通，因此電容C1又通過(guò)三極管V迅速放電，直到

uC1=0，電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。之后，如果一直沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)，電路就一直處于

uo

為低電平的穩(wěn)定狀態(tài)。497（2）暫穩(wěn)態(tài)當(dāng)外加觸發(fā)信號(hào)

ui

的下降沿到來(lái)時(shí)，由于

ui<VCC

、uC1=0，RS觸發(fā)器置1，所以

uo為高電平，三極管V截止，VCC

開(kāi)始通過(guò)電阻R向電容C1充電。隨著電容C1充電的進(jìn)行，uC1

不斷增大。觸發(fā)負(fù)脈沖消失后，ui

回到高電平，當(dāng)

ui>VCC

、uC1<VCC

時(shí)，RS觸發(fā)器狀態(tài)保持不變，因此，uo

一直保持高電平不變，電路維持在暫穩(wěn)態(tài)。當(dāng)

uC1≥VCC

時(shí)，RS觸發(fā)器置0，電路輸出

uo

為低電平，三極管V導(dǎo)通，暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束，電路將返回初始穩(wěn)態(tài)。（3）恢復(fù)期三極管V導(dǎo)通后，電容C1通過(guò)V迅速放電，使

uC1=0，電路又恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)，當(dāng)?shù)诙€(gè)觸發(fā)信號(hào)到來(lái)時(shí)，又重復(fù)上述過(guò)程。498（3）

恢復(fù)期三極管V導(dǎo)通后,電容C1通過(guò)V迅速放電，使

uC1=0,電路又恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)，當(dāng)?shù)诙€(gè)觸發(fā)信號(hào)到來(lái)時(shí)，又重復(fù)上述過(guò)程。輸出電壓

uo

和電容C1兩端電壓

uC1

的工作波形如圖所示。499

用555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的波形3.輸出脈沖寬度tW輸出脈沖寬度

tW

是指暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間，其與電容C1的充電時(shí)間常數(shù)有關(guān)，即tW≈1.1RC1應(yīng)該指出的是，如圖所示電路對(duì)輸入觸發(fā)脈沖的寬度有一定要求，它必須小于tW，當(dāng)輸入脈沖寬度大于

tW

時(shí)，應(yīng)在輸入端增加

Ri

Ci

微分電路。500二、由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的應(yīng)用1.延時(shí)控制將輸入信號(hào)延遲一定時(shí)間（一般為tW）后輸出。2.定時(shí)控制產(chǎn)生一定寬度的脈沖信號(hào)。501任務(wù)3555定時(shí)器構(gòu)成流水燈控制電路的裝配與調(diào)試502學(xué)習(xí)目標(biāo)1.555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩電路的工作原理。2.能正確識(shí)讀由555定時(shí)器構(gòu)成的流水燈電路的原理圖、接線圖和布置圖。3.能按照工藝要求正確焊裝由555定時(shí)器構(gòu)成的流水燈電路。4.能熟練掌握由555定時(shí)器構(gòu)成的流水燈電路的調(diào)試方法，并能獨(dú)立排除調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的故障。503任務(wù)引入555定時(shí)器可以控制流水燈電路，實(shí)現(xiàn)多功能流水燈顯示。由555定時(shí)器構(gòu)成的流水燈控制電路原理圖如圖所示，焊接裝配實(shí)物圖如圖所示。504由555定時(shí)器構(gòu)成的流水燈控制電路原理圖505由555定時(shí)器構(gòu)成的流水燈控制電路焊接裝配實(shí)物圖一、由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器多諧振蕩器是一種雙穩(wěn)態(tài)電路，接通電源后，無(wú)須外加信號(hào)就能自動(dòng)產(chǎn)生矩形波。由于矩形波中含有各種諧波分量，所以稱為多諧振蕩器。1.電路組成多諧振蕩器有多種電路形式，由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的電路圖如圖a所示，圖中R1、R2、C1為外接定時(shí)元器件。相關(guān)知識(shí)506507由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的電路圖和波形圖a）電路圖b）波形圖2.工作原理假設(shè)初始狀態(tài)下

uC1=0，剛接通電源的瞬間，uC1<VCC，則電路輸出為高電平，三極管截止，電路處于第一暫穩(wěn)態(tài)；電源

VCC

通過(guò)R1、R2對(duì)C1充電，使