实验报告

课程名称：  电工电子学实验   指导老师：     实验名称：       集成定时器及其应用       

一、实验目的

1.了解集成定时器的功能和外引线排列。

2.掌握用集成定时器构成多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的方法和原理。

二、主要仪器设备

1.MDZ－2型模拟电子技术实验箱；

2.HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源；

3.XJ4318型双踪示波器；

4.XJ1631数字函数信号发生器；

5.运放、时基电路实验板。

三、实验内容

       1.多谐振荡器

图15-2

       按图15-2接好实验线路，UCC采用+5V电源，用双踪示波器观察并记录uC、u0的波形。注意两波形的时间对应关系，并测出u0的幅度和t1、t2及周期T。

       2.单稳态触发器

图15-4

       按图15-4接好实验电路，UCC采用+5V电源，ui信号用幅度为5V的方波信号，适当调节方波频率(月500Hz)(方波可以由函数信号发生器提供，或由电子技术实验箱直接提供)，观察并记录ui、u2、uC、u0的波形，标出uo的幅度和暂稳时间tW。

      

3.施密特触发器

图15-6

       按图15-6接线，输入us采用正弦波信号(由函数信号发生器提供)，UCC采用+5V电源。接通电源、逐步加大us信号电压，用示波器观察ui波形，直到ui的有效值等于5V左右。观察并记录us、ui和u0波形。

四、实验总结

       1.用方格纸画好各波形图，并注明幅值、周期(脉宽)等有关参数。注意正确反映各波形在时间上的对应关系。

       2.整理实验数据，将理论估算结果与实验测试数值相比较，并加以分析讨论。

                                   (注：上表中实验2、3的T理论值都为相应输入波形的T)

              结果分析：

                     (1).多谐振荡器

在数值方面，据上表可见，该实验中的各物理量的测量值和理论值相差都不大，最大相对偏差为13.8%，可知实验与理论总体上较为接近。根据其相对偏差的特点，可以看出偏差并没有一致的规律，因此可推断有较多的随机误差存在，除此之外，可能存在的其他误差有：1.各元件属性并非完全符合实验设计，存在少许差异，属于系统误差；2.电路导线不能完全忽略电阻，再加上导线插头可能接触不良而产生的额外电阻，使得实际电路与设计略有不同，也属于系统误差，但因为接线有很大的随机性，对于不同的接线方法，可能结果会略有不同；3.测量仪器(万用表、示波器)有一定的误差；4.存在人为读数误差，比如在读取示波器上的刻度值时不可能做到非常精确。

在相位方面，从上文波形图可见，uC和u0的相位相关性较好，形状、大小等方面都与理论相符。

总体来说，实验结果还是比较理想的，较好地实现了多谐振荡器的功能。

(2).单稳态触发器

在数值方面，从表中可看出，除u2 的UL(最小幅值)与理论值有很大差距外，其余实验数据都与理论较为相符，其中所有周期T的数据都与输入波形一致，这也与理论是一致的。由此可以看出，实验误差对周期T的影响极小，而其他数据存在的少量偏差原因大致与(1)相同，这里不再赘述。而对于u2 的UL，实验值与理论值相对偏差高达172%，从图中可以看出，实验值UL是负值，而理论值为正，经分析，可能是由于输入方波存在负值所致(实验册中采用的方波无负值)，但由于情况复杂，无法进一步分析。同时，通过波形图还可以发现，图形的个别细微处与理论图像不相符，比如u2在方波有负变正的一瞬间幅值突然变大之后快速将为原值；而u0在方波由正转负时图像上有一突起；除此之外还有uC在u2彻底恢复高电位时才停止增长，这与理论也是不相符的。由于此电路情况复杂，难以分析，初步猜测可能是电路内部构造或由方波有负值所造成的，当然也不排除元件损坏与人为错误的可能。

在相位方面，各波形非常一致，各周期T都与输入波形相同，除了上述的uC增长停止位置与理论有出入外，其余图形对于时间轴几乎没有偏差。

总体来说，此实验的各波形形状基本正确，虽然仍存在一些难以找出原因的问题，但最终还是基本实现了单稳态触发器的功能。

(3).施密特触发器

此实验中仅有tW的实验值与理论值有少许偏差，而其余两个周期T都与输入波形相同。因此在相位和周期上都几乎没有偏差，而对于tW所存在的8.6%的偏差则很有可能是随机误差，当然也可能存在(1)中所述的其他可能。

比较us和ui的波形图可以看出，两波形的时间对应关系良好，很符合理论结果；而比较ui和u0则会发现，u0在ui上所对应的位置并不完全与理论的2/3UCC、1/3UCC相符，尤其是前者。由于相对偏差并不明显，因此可能是由随机误差所致，但也可能是由于集成块内部电路并不完全符合2/3、1/3的关系，当然也不能排除其他元件偏差的可能性。

五、心得体会

       本次实验通过实际操作，使我们了解了集成定时器的功能，以及由其组成的多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的应用，使实践和理论较好地联系在了一起。但在实验过程中，也发现了一些与理论有所出入之处，有些问题甚至难以分析原因，而另一些又可能是由各种误差的干扰所致。由于此次实验理论内容较为繁杂，实际操作中的线路也较为复杂，很难做出准确分析，因此在实验中务必仔细检查元件的完好性，才能保证实验结果的准确性。除此之外，通过实验我们再次练习了示波器和信号发生器的使用，使得此方面的技能更为熟练。

 

第二篇：浙江大学电工电子学实验课件 实验15 集成定时器及其应用