课题4由集成双D触发器CD4013构成点动开关电路.ppt

电子技能实训教程 课题四十一、由集成双D触发器CD4013构成点动开关电路 一、实训目的 1.了解集成双D触发器CD4013的外形结构和各引脚功能； 2.熟悉并掌握D型触发器的工作特性； 3.掌握由D触发器构成点动开关的电路组成和工作原理，同时进一步熟练电路搭建焊接和装配工艺。 电子技能实训教程 二、知识准备 （一）CD4013的功能特点及简要原理 CD4013是双D型触发器集成电路，内部有两个D功能触发器。CD4013的内部组成方框和各引脚功能如图41-1（a）所示 电子技能实训教程 CD4013的特点 图中Q1是触发器1的输出端，Q\1是触发器1的反相输出端，CP1是触发器1的触发脉冲的输入端，上升沿触发有效，R1、S1分别是触发器1的异步置0和异步置1端，高电平有效，D1是触发器1的数据输入端。触发器2各引脚功能符号的意义与此相同。 电子技能实训教程 CD4013的逻辑功能表见表41-1 电子技能实训教程 （二）CD4013点动式开关电路的组成及简要原理。 点动式开关电路的原理图如图41-1（b）所示。 电子技能实训教程 CD4013点动式开关电路的工作原理 1. 按一下开关S，触发器输出高电平，（ 相当与开关接通），再按一下开关S，触发器输出低的电平，（ 相当与开关断开），点一下故为点动。 电子技能实训教程 2.电路中C1、R1、和开关S构成触发电路，作用是产生上升沿触发脉冲。其原理是R2将CP端下拉成低电平，当按一下触发开关S时，由于C1的充电，使CP端瞬时为高电平产生上升沿触发脉冲。开关S断开后，C1经R1放电，为下一次触发做准备；C2、R3组成上电清0（也称复位）电路，用于在刚接通电源时保证触发器输出低电平。 电子技能实训教程 3.原理是；在接通电源瞬间，由于C2的充电，使异步置0端R瞬时为高电平，于是输出端Q输出低电平。当C2充满电后，R3也将异步置0端下拉成低电平，不影响电路正常触发，R4是触发器输出限流电阻，R5是发光二极管的限流电阻，三极管起电流放大和反相作用，发光二极管起指示作用，点亮时表示触发器输出高电平，不亮时表示触发器输出低电平，以此来表示开关。 电子技能实训教程 4.工作过程是；接通电源瞬间在C2、R3组成的复位电路作用下，使输出端Q（1脚）输出低电平，导致三极管T截止，发光二极管不亮，相当于开关处于断开状态。当按一下触发开关S时，由C1、R1、R2和开关S构成触发电路便产生上升沿触发脉冲，送入触发器输入端CP（3脚），触发后电路状态改变，输出端Q（1脚）输出高电平，使三极管T导通，发光二极管点亮，相当于开关处于接通状态。 电子技能实训教程 三、器材准备 1.元件的选择 电路中的双D触发器可选用CC4013或CD4013，触发开关选用小型微动按键开关，三极管选用任何一种NPN型管。 2.元件清单 集成电路CD4013一块，小型微动按键开关一个，10KΩ电阻两个、470、1KΩ10K电阻各一个，0.022uF电容两个，9013或9014三极管一个，发光二极管一个，6V电源一个，万能实验电路板一块。 3.工具、材料清单 电烙铁，焊锡，松香，镊子，斜口钳，万用表、导线等。 电子技能实训教程 四、实训内容及步骤 （一）所需元件的清点与测试与安装图设计 （1）元件测试；将测量结果填入下列表41-2、41-3、41-4中 电子技能实训教程 电子技能实训教程 电子技能实训教程 （2）安装接线线路图设计 （二）电路安装、搭建焊接与调试实训 （1）元件安装 （2）元件焊接 （三）调试、测量记录与分析 电子技能实训教程 五、实训练习 1.通过本课题实训，你对D触发器的功能有怎样的认识？ 2.经过本次实训，如何理解点动开关？ 3.解释该D触发器各引脚功能？ 表41-1 CD4013逻辑功能表 CP R S D QN QN+1 ↑ 0 0 0 × 0 ↑ 0 0 1 × 1 × 0 1 × × 1 × 1 0 × × 0 × 1 1 × × 1 ↓ 0 0 × QN QN 表41-2 CD4013各脚对地正反向电阻 引脚号 1 2 3 4 5 6 8 9 10 12 13 14 红7黑测 黑7红测 表41-3 三极管、发光二极管测试结果 档位与表笔接法 测得阻值 档位与表笔接法 测得阻值 ×100黑b红接e ×100黑b红接e ×100黑b红接c ×100黑b红接c ×10黑b红接e ×10k黑b红接e ×100黑b红接c ×10k黑b红接c ×10k黑接LED正红接负 ×10k红接LED正黑接负 表41-4 阻容元件读、识结果 电容序号 标称容量 种 类 电阻序号 阻 值 色环顺序 C1 R1 C2 R2、R3 R4 R5