电子技术基础与技能张金华主编

10.1.3 单稳态触发器
二、可重复触发的集成单稳态触发器 2. 逻辑功能 312）) 单禁复稳止位态触清触发0发功能
当当在RRAADDD011、 10或、、BB时AB，1100不时，论RBA，D其电路处禁 由止他10触到输发01入负正状端跳态为变（何时即种，稳状Q定态端状，有也态输），Q 维 正有持出脉正0端。冲脉Q输冲立出输即。出为。0。故RD 的
清0功能具有最高优先级。
使用其他输入引脚功能时，
必须置R 1D 。功能表如图所
示。
10.1.4 施密特触发器
一、施密特触发器的主要参数与工作波形 12.工主作要波参形数
（如1图）所上示限，触当发输电入压三(正角向波阈时值，电根压据)施U密T —特触uI 发上器升的过电程压中传，输输特出性电，压 uo
二、CMOS集成施密特触发器 CC4093为四2输入施密特与非门， 引脚与74LS00兼容。 CC40106为六施密特反相器，引脚 与74LS04兼容。它与普通反相器的逻辑 功能一样，差异在于施密特反相器存在 上、下限触发电压。不同型号的集成施
密特触发器的U T 和U T 具体数值可从集
成电路手册中查到。如图所示静态参数 如表所示。
二、构成单稳态触发器
3. 输出脉冲宽度 t W
电容C充电形成的暂态时间为 t 1.1RC W
10.2.2 555时基电路的应用
三、构成施密特触发器 1．电路组成 如图所示是555时基电路组成的一个施密特触发器。
10.2.2 555时基电路的应用
三、构成施密特触发器
2. 工作过程
当输入信号
uI
1 3 VCC
定时元件
10.2.2 555时基电路的应用
一、构成多谐振荡器
2. 工作过程
设如电图路所中示电随容着两电端容的充初电始，电电压路为状0态，翻转， uC输出UT为H 低UT电R 平13，VCC放时电端，导输通出，端电为容高通电过平开，关
放管电V端T放断电开，。放电电源回V路CC 对电C容C充R电2 ，充T地。 电当回路 VuCCC 时13V，CRC1电路R状2 态翻C转，地输，出输为出高电
10.1.3 单稳态触发器
一、不可重复触发的集成单稳态触发器
1. 引脚排列及逻辑符号， TTL集成单稳态触发74LS21的引脚 排列和逻辑符号如图所示。
10.1.3 单稳态触发器
一、不可重复触发的集成单稳态触发器 2. 逻辑功能 21) 单禁稳止态触触发发状功态能
当当BB为为高高电电平平，，AA1、1、AA22中中有有一一个个或输 两入个为产低生电由平1时到，0电的路负为跳禁变止时触，u发0端状有态正， 脉u 0 冲端输维出持。0。
当BA1为、低A2电两平个时输，入电中路有为一禁个止或触两发 个状为态低，u电0 端平维，持B产0。生由0到1的正跳变时， 端有u正当0 脉A1冲、输A2出两。个功输能入表全如为图高所电示平。时， 电路为禁止触发状态， 端u维O 持0。
10.1.3 单稳态触发器
二、可重复触发的集成单稳态触发器 可重复触发的单稳态触发器在电路被触发而进入暂稳态以后，如果
了解555时基电路的电路框图和引脚功能； 掌握555时基电路的逻辑功能； 掌握555时基电路构成的多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触 发器的电路构成，理解其工作原理； 了解555时基电路的典型应用； 会搭接和测试555时基电路构成的双音报警电路。
10.2.1 555时基电路
一、电路组成和引脚功能 1．电路组成 一般由分压器、比 较器、触发器和开关及 输出等四部分组成。如 图所示。
10.2.2 555时基电路的应用
二、构成单稳态触发器 1．电路组成 如图所示是555时基电路组成的一个单稳态触发器。
定时元 件
10.2.2 555时基电路的应用
二、构成单稳态触发器
2. 工作过程
接当通u I电的源负，触VC发C 脉通冲过到R、来C时，对电路容状C充态
电翻，转使，进uC入 暂32 V稳CC态，，定输时出器为输高出电为平低。电这平时，，
10.1.1 脉冲的基本概念
一、脉冲的概念 脉冲是指一种瞬间突变、持续时间极 短的电压或电流信号。它可以是周期性变 化的，也可以是非周期性的或单次的。 如图所示电路是一个简单的矩形脉冲 波信号发生器，反复接通和断开开关S，在
电阻 R2 上得到的输出电压 uO ， 就是一串矩
形脉冲波。波形如图所示。
集成施密特反相器CC40106
10.1.4 施密特触发器
三、TTL集成施密特触发器 74LS24、74LS32、74LS132为四2输入施密特与非门，引脚与 74LS00兼容。 74LS13、74LS18为二4输入施密特与非门，引脚与74LS20兼容。 74LS14、74LS19为六施密特反相器，引脚与74LS04兼容。其主 要参数的典型值如表所示。
再次加入触发脉冲，电路将重新被触发，使输出脉冲再继续维持一个t w
宽度 。它的输出脉冲脉宽度可根据触发脉冲的输入情况的不同而改变。 可重复触发的集成单稳态触发器的图形符号和工作波形。所图所示。
10.1.3 单稳态触发器
二、可重复触发的集成单稳态触发器
1. 引脚排列及逻辑符号 ，TTL集成可重复触发器的单稳态触发器 74LS123的引脚排列和逻辑符号，如图所示。
为平高，电放平电。端断开，电容C又开始充电，重复
上述过程形成振荡，输出电压为连续的矩形
波。
10.2.2 555时基电路的应用
一、构成多谐振荡器
3. 输出脉冲周期
电容充电形成的第一暂稳态时间 tw1 0.7(R1 R2 )C 电容放电形成的第二暂稳态时间 tw2 0.7R2C 所以，电路输出脉冲周期 T tw1 tw2 0.7(R1 R2 )C
用RC作为定时元件和非门电路组成的多谐振荡器有多种电路形式。 如图所示。
三个非门和两个RC电路的环形多谐振荡器 两个非门和两个RC电路的多谐振荡器
10.1.2 多谐振荡器
二、石英晶体多谐振荡器
在多谐振荡器中接入石英晶体，就可以构成石英晶体多谐振荡器。
如图所示。
当信号频率与石英晶体固有的谐振频率 f0 相等时，它的阻抗为0，使
单稳态触发器是指有一个稳态和一个暂稳态的波形变换电路。它的 工作特性具有如下显著特点：
第一、 它有一个稳定状态和一个暂稳定状态。若无外界触发脉冲作 用，电路将始终保持稳定状态。
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通常都是靠RC 电路的充、放电过程 来维持的。与触发脉冲的宽度和幅度无关。
掌握脉冲波形的主要参数及常见脉冲波形； 了解非门组成的多谐振荡器的电路形式和工作原理； 会用集成门电路搭接多谐振荡器； 了解石英晶体多谐振荡器电路的构成； 掌握单稳态触发器的工作特点； 熟悉集成单稳态触发器的功能及其应用； 掌握施密特触发器的工作特点； 熟悉集成施密特触发器的功能及其应用； 会测试集成施密特触发器的主要参数。
10.1.3 单稳态触发器
一、不可重复触发的集成单稳态触发器 不可重复触发型的单稳态触发器一旦被触发进入暂稳态以后，再加
入触发脉冲，电路的输出脉冲宽度 tw不受其影响，仍由电路中的R、C
参数确定，必须在暂稳态结束以后，它才能接收下一个触发脉冲而转入 暂稳态。不可重复触发的集成单稳态触发器的图形符号和工作波形。如 图所示。
电开路关处管V于截稳止定，状电态源。通这过时电，阻开R关向管电V容导C通充，
电容。当C被uC旁路32 V，CC电时路，仍电处路于状原态稳翻定转状，态输，出
输为出低为电低平电，平uo。 0时，电路由暂稳态变为稳
态，此时，开关管VT导通，电容C被旁路
电路仍处于原稳定状态，输出为低电平。
10.2.2 555时基电路的应用
10.1.1 脉冲的基本概念
二、常见的几种脉冲波形 脉冲信号种类繁多，常见的脉冲波形有矩形波、锯齿波、尖峰波、 梯形波、阶梯波等，如图所示。数字电路中用到的脉冲波形通常为矩形 波。
10.1.1 脉冲的基本概念
三、矩形脉冲波的参数
各参数如图所示。
脉占冲空脉1脉在周从比23465..冲冲0期起为脉脉占.脉5从从性始5冲冲空U0冲起峰重值%幅m上宽比周下始的值复开处值升度期D降值矩跃的始从时TUt时到w形变脉突脉一间m间最波到冲变冲个tt大r即起，的宽脉f 值为始两一度冲之方值个边的tw与间波的相称前脉的。一邻脉沿冲变边脉冲到周化称冲前后期量脉前沿T，冲沿。之之表后（脉间比征沿或冲的称脉。后前时占冲脉沿间空信冲）从称比号后之0脉.即强沿间1冲UD弱从的宽m的时0上度.9参tT间升twUw数间到。。m。
tw0下越隔.降大称9U到，脉m0脉冲所.1冲周需U出期的m 现所T时。后需间其持的称倒续时上数时间升为间称时脉越下间冲长降t的r。时。频间tr 率值tf 越。f ，t小f f，值脉越1冲小。前，沿脉越冲陡后直沿，越波陡形直。
越接近理想的脉冲波形。
T
10.1.2 多谐振荡器
一、集成门电路组成的多谐振荡器 1.电路组成 如图所示是一个常用的非门电路多谐振荡器，图中两个非门接成
RC耦合正反馈电路，使之产生振荡。RC的另一个重要作用是组成定时 电路，决定多谐振荡器的振荡频率和脉冲宽度。
常用的非门电路多谐振荡器
多谐振荡器图形符号
10.1.2 多谐振荡器
一、集成门电路组成的多谐振荡器 2. 振荡周期的估算 矩形脉冲的周期是由电容充、放电时间决定，可按下式估算
T 1.4RC
在实际应用中，常通过调换电容C的容量来粗调振荡周期，通过改变 电阻R的值来细调振荡周期，使电路的振荡频率达到要求。
时，输出端为高
电平。随着 uI 的增加，当
uI
2 3
VCC
时，电
路翻转，输出端为低电平。uI 继续增加，电
路保持原状态。随着
uI
的减少，当 uI
2 3
VCC
时，电路状态又翻转，输出高电平。
分压器
电压比较器
缓冲器
放电三极
基本RS触发器
管
555时基电路的内部电路结构
10.2.1 555时基电路
一、电路组成和引脚功能 2．引脚功能，引脚功能如表所示。
10.2.1 555时基电路
二、逻辑功能 功能表如下表所示。
10.2.2 555时基电路的应用
一、构成多谐振荡器 1. 电路组成 如图所示是 555时基电路组成 的一个典型多谐振 荡器。
产可生得跳到变对所应对施应密的特输触入发电 器压的值输。出波形。
（2）下限触发电压（负向阈值电压）UT — uI下降过程中，输出电压 uo
产生跳变所对应的输入电压值。
（3）回差电压 UT UT UT 。回差电压越大，施密特触发器的抗干
扰性越强反。相输出施密特触发器
同相输出施密特触发器
10.1.4 施密特触发器
该信号容易通过，形成正反馈，产生振荡。而对其他频率，石英晶体呈
现高阻抗，正反馈的路径被切断，不能起振。因此，振荡器输出矩形波
的频率 f 就等于石英晶体的谐振频率 f0 ，
与电路其他元件参数无关。
石英晶体的温度系数很小，振荡频率 稳定，常用于电子设备的基准时间信号。
石英晶体
10.1.3 单稳态触发器