单稳态触发器Word文档下载推荐.doc
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学号：
实验日期：
一、实验目的
1、熟悉555电路及其应用
2、用555定时器组成单稳态触发器
二、实验原理
图1
若以555定时器的v12端作为触发信号的输入端，并将由TD和R组成的反相器输出电压vOD接至vI1端，同时在vI1对地接入电容C，就构成了如图1所示的单稳态触发器。
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如果没有触发信号时vI处于高电平，那么稳态时的这个电路一定处于vC1=vC2=1、Q=0，vO=0的状态。
假定接通电源后锁存器停在Q=0的状态，则TD导通vC≈0。
故vC1=vC2=1、Q=0及vO=0的状态将稳定地维持不变。
如果接通电源后锁存器停在Q=1的状态了，这时TD一定截止，VCC便经R向C充电。
当充到vC=2/3VCC时，vC1变为0，于是将锁存器置0。
同时，TD导通，电容C经TD迅速放电，使vC≈0。
此后由于vC1=vC2=1，锁存器保持0状态不变，输出也相应地稳定在vO=0的状态。
因此，通电后电路便自动地停在vO=0的稳态。
当触发脉冲的下降沿到达，使v12跳变到1/3VCC以下时，使vC2=0（此时vC1=1），锁存器被置1，vO跳变为高电平，电路进入暂稳态。
与此同时TD截止，VCC经R开始向电容C充电。
当充至vC=2/3VCC时，vC1变成0。
如果此时输入端的触发脉冲已经消失，vI回到了高电平，则锁存器将被置0，于是输出返回vO=0的状态。
同时TD又变为导通状态，电容C经TD迅速放电，直至vC≈0，电路恢复到稳态。
图2画出了在触发信号作用下vC和vO相应的波形。
输出脉冲的宽度tW等于暂稳态的持续时间，而暂稳态的时间取决于外接电阻R和电容C的大小。
由图2可知，tW等于电容电压在充电过程中从0上升到2/3VCC所需要的时间，因此得到
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图2
通常R的取值在几百欧姆到几兆欧姆之间，电容的取值范围为几百皮法到几百微法，tW的范围为几微妙到几分钟。
但必须注意，随着tW的宽度增加它的精度和稳定度也将下降。
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三、实验内容
用LM555CN组成单稳态触发器，测试单稳态触发器的功能
1、电路如图3所示为LM555CN组成的单稳态触发器，利用函数信号发生器产生频率为1kHz，占空比为90%，幅度为5VPP的矩形波作为输入信号，用四通道示波器观察输出波形。
图3
其输入、THR、输出波形如图4所示：
图4
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2、改变元器件参数，使信号发生器频率为100Hz，占空比为90%，幅度为5VPP，R=1k,C=1uF,其输入、THR、输出波形如图5所示：
图5
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3、改变元器件参数，使信号发生器频率为100Hz，占空比为90%，幅度为5VPP，R=8k，C=1uF,其输入、THR、输出波形如图6所示：
图6
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图7
4、改变元器件参数，使信号发生器频率为100Hz，占空比为90%，幅度为5VPP，R=5k,C=500nf，其输入、THR、输出波形如图7所示：
5、将2、3、4中实验所得暂稳态时间与计算值比较
序号
R
C
暂稳态时间
实验值
计算值
2
5k
1uF
5.439ms
5.493ms
3
8k
8.772ms
8.789ms
4
0.5uF
2.737ms
2.747ms
6、令R=10k,C=1uF及令R=5k,C=10uF其输入、THR、输出波形分别如图8、图9所示：
图8
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图9
由以上分析可知，暂稳态时间与R、C有关，改变R、C的值可以改变暂稳态时间，但如果R、C选取不合理，则可能一次脉冲内有多次暂稳态，也有可能暂稳态持续数次脉冲。
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