施密特触发器及其应用

一、实验目的

进一步掌握施密特触发器的原理和特点，熟悉和了解由施密特触发器构成的部分应用电路，学会正确使用TTL，CMOS集成的施密特触发器。

二、实验内容

1．具有施密特性的门电路特性测试

（1）74LS132芯片的特性测试

图 20.1所示为74LS132芯片的原理电路和逻辑符号图。

图20.1

用实验法测出芯片的电压传输特性曲线。并标出V T+，V T-，ΔV T等值。

参照给定的原理电路图，说明V T+，V T-，·ΔV T等值和理论分析值是否一致？

理论分析时，可假设肖特基三极管的V BES≈0.8V，V CES≈0.3V，肖特基二极管的正向导通压降V D≈0.4V。

（2）CMOS CD40106特性测试

图20.2所示为CD40106芯片的原理电路的逻辑符号图。

令V DD=+5V，测出CD40106的V T+，V T-·ΔV T值，画出相应的电压传输特性曲线。

改变V DD值，使之分别为+10V，-15V，重复上述内容。

图20.2

2．施密性触发器的应用。

（1）多谐振荡器

按图20.3所示电路接线，V DD=-5V。

(b)

（a）

图20.3

用示波器观察图（a），图（b）电路输出端Vo的波形。

选择电容C，使图（a）中Vo的频率f=100KHZ~150KHZ。

选取图（b）电路中的电容C，令其分别为100PE和1μF，测出Vo端振荡波形的相应的频率。

（2）压控振荡器

按图20.4所示电路接线V DD=+5V

信号V1的变化范围为2.5~5.0V

图20.4

用示波器观察并记录Vo端的波形。

当V1取值分别为：2.5V、3V、3.5V、4.0V、4.5V、5V时测出Vo端波形相应的频率f。

观察电路中元件参数的大小（如电阻R、电容C）和f有何关系？

观察与非门的VT施密特触发器的V T+、V T-和f有何关系？

三、思考题

1．施密特触发器电路的特点是什么？（图20.1）

所示的原理电路是由哪几部分构成的？各部分的作用是什么？

2．CMOS施密特触发器的V DD值的大小和芯片的V T+、V T-、ΔV T参数有何关系？

3．改变图20.1图（b）电路的V DD值时，Vo端的振荡频率是否会跟着变化？怎样变化？

四、实验仪器及材料

1．仪器：示波器

2．材料：CMOS 芯片

CD40106 具有施密特触发

特性的反相器 1片

CD4009 六缓冲器/转换器（反相） 1片 TTL 芯片

74LS132 具有施密特触发性的与非门 1片