用定时器构成的施密特触发器
数电填空题
1．二进制数（1011.1001）2转换为八进制数为 13.41 ，转换为十六进为B9 。
2．数字电路按照是否具有记忆功能通常可分为两类：组合逻辑电路、时序逻辑电路。
3．已知逻辑函数F ＝A ⊕B ，它的与非-与非表达式为 A B A B ，或与非表达式为 ()()A B A B++ 。
4．5个变量可构成 32 个最小项，变量的每一种取值可使 1 个最小项的值为1。
5．555定时器构成的施密特触发器，若电源电压V CC ＝12V ，电压控制端经0.01µF 电容接地，则上触发电平U T+ ＝ 8 V ，下触发电平U T –＝ 4 V 。
6．逻辑函数的两种标准形式分别为7．将2004个“1”异或起来得到的结果是 08．半导体存储器的结构主要包含三个部分，分别是地址译码器、存储矩阵、输出缓冲器9．8位D/A 转换器当输入数字量10000000为5v 。
若只有最低位为高电平，则输出电压为（ 0.039 ）v ；当输入为10001000，则输出电压为（ 5.31 ）v 。
10．就逐次逼近型和双积分型两种A/D 转换器而言，（双积分型）的抗干扰能力强，（逐次逼近型）的转换速度快。
11．由555定时器构成的三种电路中，（施密特触发器）和（单稳态触发器）是脉冲的整形电路。
12．与PAL 相比，GAL 器件有可编程的输出结构，它是通过对（结构控制字）进行编程设定其（输出逻辑宏单元）的工作模式来实现的，而且由于采用了（E 2CMOS ）的工艺结构，可以重复编程，使它的通用性很好，使用更为方便灵活。
13．逻辑函数有四种表示方法，它们分别是真值表、逻辑图、逻辑表达式、卡诺图。
14．将2004个“1”异或起来得到的结果是 0 。
15．目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是（TTL ）电路和（CMOS ）电路。
16．施密特触发器有（两）个稳定状态.，多谐振荡器有（0）个稳定状态。
17．已知Intel2114是1K* 4位的RAM 集成电路芯片，它有地址线（10）条，数据线（4）条。
东北大学22春“电气工程及其自动化”《数字电子技术基础Ⅰ》作业考核题库高频考点版(参考答案)试题号2
东北大学22春“电气工程及其自动化”《数字电子技术基础Ⅰ》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.逻辑函数F+AB+的对偶式F'为()。
A.B.C.D.参考答案：B2.由555定时器构成的单稳态触发器，改变控制电压Vco时，则可改变()。
A.输出脉冲的幅值B.输出脉冲的周期C.输出脉冲的宽度D.对输出脉冲无影响参考答案：A3.要使TTL与非门工作在转折区，可使输入端对地外接电阻RI()。
A.>RONB.C.ROFFD.>ROFF参考答案：C4.N个触发器可以构成能寄存()位二进制数码的寄存器。
A.N-1D.2N参考答案：C5.欲将容量为128×1的RAM扩展为1024×8，则需要控制各片选端的辅助译码器的输出端为()。
A.1B.2C.3D.8参考答案：D6.用二进制异步计数器从0做加法，计到十进制数178，则最少需要()个触发器。
A.8B.7C.6D.2参考答案：A7.由555定时器构成的施密特触发器，改变控制电压Vco时，则()。
A.改变输出UO的幅值B.改变低电平的UOL数值C.改变高电平UOH的数值D.改变回差电压ΔUT参考答案：D8.寻址容量为16K×8的RAM需要()根地址线。
A.4B.8C.14D.169.将TTL与非门作非门使用，则多余输入端应做()处理。
A.全部接高电平B.部分接高电平，部分接地C.全部接地D.部分接地，部分悬空参考答案：A10.将一个时间上连续变化的模拟量转换为时间上离散的模拟量的过程为()。
A.采样B.量化C.保持D.编码参考答案：A11.存储8位二进制信息要()个触发器。
A.2B.3C.4D.8参考答案：D12.把一个5进制计数器与一个10进制计数器串联可得到15进制计数器。
()A.正确B.错误参考答案：BA.以上都不对B.QC.1或/QD.1参考答案：C14.由555定时器构成的施密特触发器，改变控制电压Vco时，则()。
思考题：——精选推荐
思考题：习题：1、⽤数字存储⽰波器测试直流信号时，若采⽤Quick Meas测试应选哪项参数？A、Peak——PeakB、Average答案：B2、⼩规模的TTL电路，不⽤的输⼊端可以悬空处理，此时相当于。
A、⾼电平B、低电平答案：A3、输出阻抗为50Ω的信号源输出V PP=1V,f=1kH Z的信号，⽤⽰波器测量空载时的输出信号V PP= 。
答案：2V4、动态测试对于模拟集成电路要加上，对于数字电路，输⼊信号多采⽤。
答案：交流测试信号，连续脉冲，周期性变化的逻辑信号。
5、若给数字提供1KHz的时钟信号，应采⽤。
A、1KHz TTL信号B、1KHz 峰峰值为5V的标准⽅波信号C、两者均可答案：A6、判断：由数据选择器和数据分配器组成的多路数据传送系统，既可传送数字信号，⼜可传送模拟信号。
（）答案：错误7、判断：集成电路都是有源器件。
（）答案：正确8、集成电路按所体现的功能可分为：，，，。
答案：模拟集成电路，数字集成电路，接⼝电路，特殊电路。
9、静态测试是只研究电路的各种_________________情况，不去管各种状态间的转换的过渡情况。
对于模拟集成电路，此时不加___________________；对于数字集成电路，多采⽤____________________________________________。
答案：静态和稳态，交流测试信号，逻辑电平或单脉冲10、如何⽤两⽚CD4008实现⼋位⼆进制数加法？画出电路图。
答：可⽤下图实现11、什么异或门可⽤作⾮门⽤？答：因为A⊕B=A B +A B,当B=1时，A⊕1=A，就可实现对A取⾮。
12、全加器实现两数相减时，结果符号如何判断？答：⽤进位位C0来表⽰。
C0=1时，表⽰结果为⾮负数；C0=0时，表⽰结果为负数。
13、为什么CMOS门电路输⼊端不能悬空？答：CMOS电路所有输⼊端不允许悬空。
因为悬空时，其输⼊端电平不定，电路状态将不稳定，⽽且⽤⼿触及悬空端时，极易造成栅极击穿，造成永久性损坏。
应用555定时器组成施密特触发器
课程设计任务书学生班级：学生姓名：学号设计名称：应用555定时器组成施密特触发器起止日期：指导教师：摘要施密特触发器是一种用途十分广泛的脉冲单元电路。
利用它所具有的电位触发特性，可以进行脉冲整形，把边沿不够规则的脉冲整形为边沿陡峭的矩形脉冲(图4)；通过它可以进行波形变换，把正弦波变换成矩形波；另一个重要用途就是进行信号幅度鉴别，只要信号幅度达到某一设定值，触发器就翻转，所以常称它为鉴幅器。
用施密特触发器还能组成多谐振荡器和单稳态触发器。
施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。
为此，同学们通过书籍查阅了解到有多种方法可以组成施密特触发器，然后通过比较各种方案后，用555定时器组成施密特触发器，并通过去实验室实验和老师的指导了解到⑴施密特触发器有两个稳定状态，其维持和转换完全取决于输入电压的大小。
⑵电压传输特性特殊，有两个不同的阈值电压（正向阈值电压和负向阈值电压。
⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲关键词：施密特触发器，555定时器，阈值电压。
目录一：绪论 (4)二：555定时器组成施密特触发器2.1设计任务、要求及目的 (5)2.2 555定时器 (5)2.3 设计施密特触发器的方案 (7)2.4 主要参数 (8)2.5 制作原理图 (8)2.6制作PCB版 (9)2.6.1 制作步骤2.6.2 制作过程中遇到的问题、原因及解决办法三：结论 (10)四：参考文献 (11)五：附录 (11)绪论在数字电路或系统中，常常需要各种脉冲波形，例如时钟脉冲、控制过程的定时信号等。
这些脉冲波形的获得通常有两种方法：一种是利用脉冲信号产生器直接产生；另一种则是通过对已有信号进行变换，使之满足系统的要求。
本次课程设计是利用后一种方法产生脉冲波形，主要是以中规模集成电路555定时器为典型电路构成施密特触发器。
施密特触发器 (1)
多谐振荡器（无稳电路）没有没有有有信号源（二）施密特触发器具体分析我们知道，门电路有一个阈值电压，当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电压时电路的状态将发生变化。
施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。
在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压（），在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压（）。
正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压（）。
普通门电路的电压传输特性曲线是单调的，施密特触发器的电压传输特性曲线则是滞回的[图6.2.2(a)(b)]。
图6.2.1 用CMOS反相器构成的施密特触发器（a）电路（b）图形符号图6.2.2 图6.2.1电路的电压传输特性（a）同相输出（b）反相输出用普通的门电路可以构成施密特触发器[图6.2.1]。
因为CMOS门的输入电阻很高，所以的输入端可以近似的看成开路。
把叠加原理应用到和构成的串联电路上，我们可以推导出这个电路的正向阈值电压和负向阈值电压。
当时，。
当从0逐渐上升到时，从0上升到，电路的状态将发生变化。
我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻的情况。
因为此时电路状态尚未发生变化，所以仍然为0，，于是，。
与此类似，当时，。
当从逐渐下降到时，从下降到，电路的状态将发生变化。
我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻的情况。
因为此时电路状态尚未发生变化，所以仍然为，，于是，此公式中VT+应该位VT-。
通过调节或，可以调节正向阈值电压和反向阈值电压。
不过，这个电路有一个约束条件，就是。
如果，那么，我们有及，这说明，即使上升到或下降到0，电路的状态也不会发生变化，电路处于“自锁状态”，不能正常工作。
图6.2.4 带与非功能的TTL集成施密特触发器集成施密特触发器比普通门电路稍微复杂一些。
我们知道，普通门电路由输入级、中间级和输出级组成。
数字逻辑技术试卷及解析
数字逻辑技术试卷-第6章一、填空题1.根据制作工艺的不同，集成555定时电路可分为 TTL 型 和 CMOS 型 两大类。
2.施密特触发器的固有性能指标是 V T+ 、 V T - 和 ΔV T 。
3.CMOS 精密单稳态触发器中，定时元件和可在 较大 范围内选择，定时时间t w 的范围为：取值 2kΩ~30kΩ ，取值 10pF ~10μF 。
4.555定时电路由 分压器 、 比较器 、 RS 触发器 、 放电开关管 以及 输出缓冲级 几部分组成。
5.由555构成的单稳态触发器对输入触发脉冲的要求是： t re <t w 。
6.TTL 型555定时电路中的C 1和C 2是 开环的电压比较器 ，C 1同相端的参考电压是 2V CC /3 ；C 2反相端的参考电压是 V CC /3 。
定时电路构成的多谐振荡器，其振荡周期为 T=0.7(R 1+2R 2)C ，输出脉冲宽8.555定时器可以构成施密特触发器，施密特触发器具有 回差 特性，主要用于脉冲波形的 变换 和 脉冲整形 。
555定时器还可以用作多谐振荡器和 单 稳态触发器。
9.555定时电路的最基本应用电路有： 单稳态触发器 、 施密特触发器 和多谐振荡器。
10.555定时电路构成的应用电路中，当电压控制端管脚5不用时，通常对地接 一个0.01μF 的电容 ,其作用是防止 干扰 。
二、判断题1.用555定时电路构成的多谐振荡器的占空比不能调节。
（ 错 ）2.对555定时器的管脚5外加控制电压后也不能改变其基准电压值。
（ 错 ）3.用555定时器构成的施密特触发器，其回差电压不可调节。
（ 错 ）4.单稳态触发器的暂稳态维持时间的长短只取决于电路本身的参数。
（ 对 ）5.单稳态触发器只有一个稳态，一个暂稳态。
（ 对 ） 6. 555电路的输出只能出现两个状态稳定的逻辑电平之一。
（ 对 ） 7.施密特触发器的作用就是利用其回差特性稳定电路。
《数字电子技术》教学课件(高教社) 第五章 脉冲的产生与整形 知识点：用555定时器组成施密特触发器-
（a）数字测速系统图
（b）测速系统各处的工作波形
图5-35 数字测速系统的原理
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谢 谢！
2．施密特触发器的应用
（2）施密特触发器的幅度鉴别作用 在图5-34中，555定时器组成施密特触发器，配合其他器件组成一个能
根据环境亮度情况自动开启和关断照明灯的控制电路。K为继电器，T为三极 管，LDR是硫化镉光敏电阻。光敏电阻LDR的阻值与环境光线强度成反比，即 光线越强阻值越小，光线越弱阻值越大。RRP为可调电阻，用于调节灵敏度。
（1）第一种稳定状态输出UOH （2）第二种稳定状态输出UOL （3）回差电压
U U T U T
(5.10)
2．施密特触发器的应用
（1）施密特触发器的整形和波形变换作用 由图5-33所示的工作波形可见，若输入信号 uI 的波形不规则，通过施密特触 发器整形后，其输出是一个几乎理想的矩形波。也可以说，施密特触发器具有 波形变换的作用。施密特触发器的这种作用被广泛地应用于电子线路中。
2．施密特触发器的应用
（2）施密特触发器的幅度鉴别作用
图5-34 用施密特触发器组成的照明灯自动控制电路
至此，前面的章节将数字电路的基本器件和基本单元电路都做了介绍，利 用这些器件和单元电路可以组成各种实用的数字系统。例如，图5-35（a）所 示是数字测速系统的原理框图。通过这张图，可以将模拟电路、组合逻辑电路 和时序逻辑电路的内容有机地联系起来。图5-35（a）中非电量转换电路的作 用是将非电量转速信号转换成电信号(利用传感器)。
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主 讲：
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讲授内容
第5章： 脉冲波形的产生和整形
555定时器
tPL 0.7(R1 R2 )C
（11.10）
第二个暂稳态的脉冲宽度tPH，即电容两端的电压Uc
从Байду номын сангаас
2 3 VCC
下降到
1 3 VCC
所需时间：
tPH 0.7R2C
（11.11）
一个振荡周期时间为：
T t pL t pH 0.7(R1 2R2 )C
（11.12）
1.3 555定时器组成单稳态触发器
单稳态触发器有如下几个特点： （1）有一稳态，一个暂稳态； （2）有外来触发信号时，电路由稳态翻转为暂稳态；
（3）暂稳态是一个不长久状态，经过一段时间以后， 电路会自动返回到稳态。
单稳态触发器广泛应用于脉冲波形的变换和延时中。
用555定时器组成的单稳态触发器电路图如图11-28 所示。
Vcc
R
7
4 3
时器组成的单稳态触发器波形图如图11-29所示：
图11-29 555定时器组成的单稳态触发器的波形图
1.4 555定时器组成施密特触发器
施密特触发器的最大特点是能够把缓慢变化的输入信 号整形成边沿陡峭的矩形脉冲，同时，施密特触发器还 可利用其回差电压来提高电路的抗干扰能力，可对信号 进行整形、波形变换和幅度限制等功能。555定时器组成 施密特触发器的电路图11-30所示。
（3）当Vi降到
1 3
VCC
时，由于比较器C1＝1，C2=0,触发
器置1，uo 1 ，此后，Vi继续下降到0，但过程中 uo 1 状态
不会改变。
电工电子技术
电工电子技术
555定时器
1.1 555定时器的结构及工作原理 555定时器是一种功能强大且非常实用的模拟数字混
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施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。
见图6-2：
解释：当输入信号Vi减小至低于负向阀值时，输出电压Vo翻转为高电平VoH；而输入信号Vi增大至高于正向阀值时，输出电压Vo才翻转为低电平VoL。
这种滞后的电压传输特性称回差特性，其值-
称为回差电压。
一、用555定时器构成的施密特触发器
1.电路组成:
将555定时器的阀值输入端Vi1（6脚）、触发输入端Vi2（2脚）相连作为输入端Vi，由Vo（3脚）或Vo’（7脚）挂接上拉电阻Rl及电源VDD作为输出端，便构成了如图6-3所示的施密特触发器电路。
2.工作原理：如图所示，输入信号Vi，对应的输出信号为Vo，假设未接控制输入Vm 。
①当Vi=0V时，即Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,此时Vo=1。
以后Vi逐渐上升,只要不高于阀值电压(2/3Vcc),输出Vo维持1不变。
②当Vi上升至高于阀值电压（2/3Vcc）时，则Vi1>2/3Vcc、Vi2>1/3Vcc，此时定时器状态翻转为0，输出Vo=0，此后Vi继续上升，然后下降，只要不低于触发电位（1/3Vcc），输出维持0不变。
③当Vi继续下降，一旦低于触发电位（1/3Vcc）后，Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc，定时器状态翻转为1，输出Vo=1。
总结：未考虑外接控制输入Vm时，正负向阀值电压=2/3Vcc、=1/3Vcc，回差电压△V=1/3Vcc。
若考虑Vm，则正负向阀值电压=Vm、=1/2Vm，回差电压△V=1/2Vm。
由此，通过调节外加电压Vm 可改变施密特触发器的回差电压特性，从而改变输出脉冲的宽度。
二、施密特触发器的应用举例
1.波形变换：
施密特触发器可用以将模拟信号波形转换成矩形波，如图6-4所示将正弦波信号同相转换成矩形波的例子，输出脉冲宽度tpo可通过回差电压加以调节。
2.波形整形
若数字信号在传输过程中受到干扰变成如图6-5（a)所示的不规则波形，
可利用施密特触发器的回差特性将它整形成规则的矩形波。
若负向阀值取为，则回差电压。
整形后输出波形如图6-5(b)所示。
由于输入信号的干扰在输出中表现为三个矩形脉冲，这是错误的。
若减小负向阀值取为，则回差电压。
此时整形后输出波形如图6-5(c)所示，消去了干扰。
3.幅度鉴别：
施密特触发器的翻转取决于输入信号是否高于或低于，利用此特性可以构成幅度鉴别器，用以从一串脉冲中检出符合幅度要求的脉冲。
如图6-6所示，当输入脉冲大于时，施密特触发器翻转，输出端
有脉冲输出；当输入脉冲幅度小于时，施密特触发器不翻转，输出端没有脉冲输出。
它可以鉴别出脉冲幅度高于的输入信号。