用施密特触发器对脉冲整形

电子技术应用实验2（数字电路综合实验）_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.用数字示波器双踪测量不同频率的相关信号时，应选哪个信号为触发源？参考答案:频率低的信号2.约束文件中“set_property PULLDOWN true [get_ports {col[3]}]”是？参考答案:将第3列下拉至低电平3.若工程中只使用矩阵键盘中的一个按键,则参考答案:可以不需要按键扫描4.在本次实验示例中，将行列式键盘的行值定义为参考答案:输出信号5.如果要求不仅能显示16进制数，还要包括"-"，那么显示译码器接收的数据至少应为参考答案:5位6.实现6位数码管动态显示16进制数时，可以不改写哪部分的代码？参考答案:显示译码器部分7.如果你要在一个工程中添加自定义的IP核，首先应在Project manager中点击参考答案:Settings8.IP核的意思是参考答案:知识产权核9.如果实现5位数码管动态显示，则电路中计数器的位数至少为参考答案:310.所介绍的555多谐振荡器电路中，振荡周期的改变与（）有关。

参考答案:电容C_电阻R2_电阻R111.所介绍的555多谐振荡器电路中，占空比的改变与（）无关。

参考答案:电容C12.对于本次实验中的多谐振荡器电路，若要实现其输出矩形波的振荡频率约为160Hz，占空比约为89%。

所选择的电阻R1和R2的比值约为（）。

参考答案:7:113.对于本次实验中的多谐振荡器电路，若要实现其输出矩形波的振荡频率约为4700Hz，可供选择的电阻R1和R2值约为10千欧姆，则电容C应选取（）。

参考答案:0.01微法14.所介绍的555多谐振荡器电路中，当VCC（引脚8端）为9V，电压控制端（引脚5）悬空，则该多谐振荡器Vc（2、6脚）处三角波的幅度大约为（）。

参考答案:3V15.用视频中介绍的方法产生占空比为50%的分频信号输出，将50MHz信号分频为2KHz，如果计数器计数值从0依次加一到999循环，那么输出频率为？参考答案:25KHz16.假如clr是清零端，通过语句always@(posedge CP or posedge clr)，可以知道clr是哪一种清零？参考答案:异步清零17.在过程块中哪种赋值语句必须按照编写顺序依次执行？参考答案:阻塞式赋值18.非阻塞式赋值的赋值运算符是？参考答案:<=19.在always块中，应该采用哪种赋值？参考答案:过程赋值20.在verilog语言中，下面哪个符号不能用作设计源文件或约束文件里的注释符号？参考答案:*21.本实验中门电路构成的单稳触发器输出信号的脉冲幅度和以下哪些因素有关？参考答案:门电路的电源电压_最后一个与非门的器件类型22.根据实验电路中给出的参数，这个单稳触发器最大定时时间可能是？参考答案:约4uS23.本实验中门电路构成的单稳触发器电路对输入信号的触发条件为？参考答案:下降沿触发24.施密特触发器和单稳态触发器都可以对脉冲实现整形，这两种电路对脉冲整形后，那种电路可以得到相同的脉宽？参考答案:单稳态触发器25.在Verilog语言中关于if-else语句说法不正确的是？参考答案:有一条if语句就有一条对应的else语句26.实验开发板的时钟为50MHZ，实验中要求设计的计数器时钟为5HZ，则分频器的分频比应为多少？采用实验介绍的分频方法，verilog语句中的分频计数范围应设为多少？参考答案:10M, 0~499999927.在本实验内容一的顶层模块连接图中，对应模块u2正确的例化语句应该是？参考答案:counter10 u2(。

一、填空题：1．在计算机内部，只处理二进制数；二制数的数码为1 、0两个；写出从（000）2依次加1的所有3位二进制数：000、001、010、011、100、101、110、111 。

2．13=（1101）2；（5A）16=（）2；（）2=（8C）16。

完成二进制加法（1011）2+1=（1100）23．写出下列公式：= 1 ；= B ；= A+B ；=BA 。

4．含用触发器的数字电路属于时序逻辑电路（组合逻辑电路、时序逻辑电路）。

TTL、CMOS电路中，工作电压为5V的是TTL ；要特别注意防静电的是CMOS 。

5．要对256个存贮单元进行编址，则所需的地址线是8 条。

6．输出端一定连接上拉电阻的是OC 门；三态门的输出状态有1 、0 、高阻态三种状态。

7．施密特触发器有 2 个稳定状态.，多谐振荡器有0 个稳定状态。

8．下图是由触发器构成的时序逻辑电路。

试问此电路的功能是移位寄存器，是同步时序电路（填同步还是异步），当R D=1时，Q0Q1Q2Q3= 0000 ，当R D=0，D I=1，当第二个CP脉冲到来后，Q0Q1Q2Q3= 0100 。

(图一)1．和二进制数(111100111.001)等值的十六进制数是( B )A．(747.2)16B．(1E7.2)16C．(3D7.1)16D．(F31.2)161D C1FF01DC1FF01DC1FF01DC1FF0R D R D R D R D Q3Q2Q1Q0D IRCP2．和逻辑式B A C B AC ++相等的式子是( A )A ．AC+BB ． BCC ．BD ．BC A +3．32位输入的二进制编码器，其输出端有( D )位。

A. 256B. 128C. 4D. 5 4．n 位触发器构成的扭环形计数器,其无关状态数为个( B )A ．2n -nB ．2n -2nC ．2nD ．2n -15．4个边沿JK 触发器,可以存储( A )位二进制数A ． 4B ．8C ．166．三极管作为开关时工作区域是( D )A ．饱和区+放大区B ．击穿区+截止区C ．放大区+击穿区D ．饱和区+截止区7.下列各种电路结构的触发器中哪种能构成移位寄存器（ C ） A ．基本RS 触发器B ．同步RS 触发器C ．主从结构触发器8．施密特触发器常用于对脉冲波形的（ C ）A ．定时B ．计数C ．整形1．八进制数 (34.2 ) 8 的等值二进制数为 11100.01 ；十进制数 98 的 8421BCD 码为 10011000 。

施密特触发器实验 3.9 施密特触发器及其应⽤⼀、实验⽬的1．掌握施密特触发器的特点。

2．学会测试集成施密特触发器的阈值电压。

3．了解施密特触发器的应⽤。

⼆、实验原理1．施密特触发器施密特触发器⼜称施密特反相器，是脉冲波形变换中经常使⽤的⼀种电路。

它在性能上有两个重要的特点：第⼀，输⼊信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输⼊电平，与输⼊信号从⾼电平下降过程中对应的输⼊转换电平不同。

第⼆，在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。

利⽤这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，⽽且可以将叠加在矩形脉冲⾼、低电平上的噪声有效地清除。

施密特触发器可以由门电路构成，也可做成单⽚集成电路产品，且后者最为图3.9.1 CMOS施密特触发器逻辑符号及施密特电路的电压传输特性曲线226227常⽤。

图3.9.1是CMOS 集成施密特触发器CD40106逻辑符号与电压传输特性曲线。

2．施密特触发器的应⽤⑴⽤于波形变换利⽤施密特触发器状态转换过程中的正反馈作⽤，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。

图3.9.2的例⼦中，输⼊信号是由直流分量和正弦分量叠加⽽成的，只要以信号的幅度⼤于V T+即可在施密特触发器的输出端得到同频率的矩形脉冲信号。

图3.9.2 ⽤施密特触发器实现波形变换⑵⽤于脉冲的整形在数字系统，常常需要将窄脉冲进⾏展宽，图3.9.3是⽤CD40106来展宽脉冲宽度的电路及输⼊、输出波形，它是利⽤R 、C 充电延时的作⽤来展宽输出脉冲的，改变R 、C 的⼤⼩，即可调节脉宽展宽的程度。

V I V t （ms ）t （ms ）228图图 3.9.3 施密特触发器实现窄脉冲展宽电路及其波形⑶⽤于单稳态触发器单稳态触发器的⼯作特性具有如下的显著特点：第⼀，它有稳态和暂稳态两个不同的⼯作状态；第⼆，在外界触发脉冲作⽤下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持⼀段时间以后，再⾃动返回稳态；第三，暂稳态维持时间的长短取决于电路本⾝的参数，与触发脉冲的宽度和幅度⽆关。

斯密特触发器斯密特触发器又称斯密特与非门，是具有滞后特性的数字传输门. ①电路具有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压和负向阈值电压②与双稳态触发器和单稳态触发器不同,施密特触发器属于"电平触发"型电路,不依赖于边沿陡峭的脉冲. 它是一种阈值开关电路，具有突变输入——输出特性的门电路.这种电路被设计成阻止输入电压出现微小变化（低于某一阈值）而引起的输出电压的改变. 当输入电压由低向高增加，到达V+时，输出电压发生突变，而输入电压Vi由高变低，到达V-，输出电压发生突变，因而出现输出电压变化滞后的现象，可以看出对于要求一定延迟启动的电路，它是特别适用的. 从IC内部的逻辑符号和“与非”门的逻辑符号相比略有不同，增加了一个类似方框的图形，该图形正是代表斯密特触发器一个重要的滞后特性。

当把输入端并接成非门时，它们的输入、输出特性是：当输入电压V1上升到VT＋电平时，触发器翻转，输出负跳变；过了一段时间输入电压回降到VT＋电平时，输出并不回到初始状态而需输入V1继续下降到VT－电平时，输出才翻转至高电平（正跳变），这种现象称它为滞后特性，VT＋—VT－=△VT。

△VT称为斯密特触发器的滞后电压。

△VT与IC的电源电压有关，当电源电压提高时，△VT略有增加，一般△VT 值在3V左右。

因斯密特触发器具有电压的滞后特性，常用它对脉冲波形整形，使波形的上升沿或下降沿变得陡直；还可以用它作电压幅度鉴别。

在数字电路中它也是很常用的器件。

施密特触发器施密特波形图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。

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。