ch08-1单稳态触发器
单稳态触发器
课题: 单稳态触发器课时: 讲/练二课时（1）教学要求:（2）理解单稳态触发器的工作原理；（3）掌握输出波形周期的估计。
教学过程:一、微分型单稳态触发器单稳态触发器的功能特点: 只有一个稳定状态的触发器。
如果没有外来触发信号, 电路将保持这一稳定状态不变。
只有在外来触发信号作用下, 电路才会从原来的稳态翻转到另一个状态。
但是, 这一状态是暂时的, 故称为暂稳态, 经过一段时间后, 电路将自动返回到原来的稳定状态。
功能: 常用于脉冲的整形和延时。
电路组成:vo经过R、C组成的微分电路, 耦合到门G2的输入端, 故称微分型单稳态电路。
2）工作原理:3）1）电路的稳态: 无触发信号输入时, vI为高电平。
由于电阻R很小, B端相当于接地, 门G2的输入信号为低电平0, vo输出高电平1态。
电路的暂稳态: 当输入端A加入低电平触发信号时, 门G1的输出为高电平1, 通过电容C耦合, 门G2的输入信号为高电平1, vo输出低电平0态。
暂稳态期间：vo1高电平对C充电, 使B端的电平也逐渐下降。
自动恢复为稳态：当B端的电平下降到关门电平时, 门G2关闭, 输出电压又上跳为高电平。
输出脉冲宽度: TW≈0.7RC。
二、集成单稳态触发器－CT74121（一）外引线排列及引出端符号Q: 暂稳态正脉冲输出端；Q: 暂稳态负脉冲输出端；TR＋: 为正触发（上升沿触发）输入端；TR一A.TR一B: 两个负脉冲（下降沿触发）输入端；Cext: 为外接电容端；Rint: 为内电阻端；Rext/Cext: 为外接电阻和电容的公共端；Vcc、GND.NC。
（二）逻辑功能及简要说明1.外引线排列图:2.输出脉冲宽度TW由定时元件R、C决定。
TW≈0.7RC。
作业: P26713－9、13－10。
单稳态触发器 (2)
单稳态触发器概述单稳态触发器（Monostable Multivibrator），又称单谐振触发器或单稳态多谐振器，是一种基本的数字电路元件。
它在输入触发信号的边沿出现时，会在一定的时间间隔内产生一个输出脉冲。
单稳态触发器有广泛的应用，特别是在数字电路中的计算机系统、通信系统和控制系统中，扮演着重要的角色。
工作原理单稳态触发器由一个RS触发器加上一个RC电路组成。
当输入端的触发信号进行边沿触发时，RS触发器的状态发生改变，导致输出信号产生脉冲。
而RC电路则决定了脉冲的宽度。
触发信号在上升沿或下降沿时，通过一个比较器来将信号转换为高电平或低电平。
触发信号的上升沿或下降沿引起比较器输出瞬时反转，导致RS触发器的状态发生改变。
RS触发器的状态改变会导致输出脉冲的产生。
在输出脉冲的持续时间方面，RC电路起到了关键的作用。
RC电路由一个电阻和一个电容组成，当输入端的触发信号引起RS触发器状态改变时，电容开始充电，通过选择合适的电阻和电容值，可以控制电容充电的时间，从而控制输出脉冲的持续时间。
应用单稳态触发器在数字电路中有着广泛的应用。
常见的应用包括： 1. 脉冲生成器：单稳态触发器能够生成一定宽度的脉冲信号，可以用于时序控制和时序检测。
2. 边沿检测器：单稳态触发器可以检测输入信号的边沿，用于时序检测。
3. 延时器：通过调整RC电路的参数，可以实现不同的延时效果，在单片机、微控制器等系统中常用于延时应用。
4. 脉宽测量器：利用单稳态触发器的特性，可以对输入信号的脉冲宽度进行测量。
优点和缺点单稳态触发器具有以下优点： - 可靠性高：由于是基于硅片制造的集成电路，因此具有高可靠性和稳定性。
- 可控性强：通过调整RC电路的参数，可以灵活控制输出脉冲的宽度和时间间隔。
- 适用范围广：可以应用于不同的数字电路设计中，满足不同的需求。
然而，单稳态触发器也存在一些缺点： - 成本较高：由于是集成电路，制造工艺复杂，因此成本相对较高。
单稳态触发器特点及应用
单稳态触发器特点及应用单稳态触发器是一种基本的数字逻辑电路元件。
它有着独特的特点和广泛的应用。
单稳态触发器有两个稳定的状态，分别被称为"稳定1态"和"稳定0态"。
当输入信号发生边沿变化时，触发器会产生一次性的输出脉冲，将自己的状态从一个稳定状态转换至另一个稳定状态，然后再次保持在此状态，直到下一个输入信号的到来。
单稳态触发器有以下特点：1. 基本功能：单稳态触发器可以将一个瞬时的输入信号转换为一个确定的固定时间宽度的输出脉冲。
这个输出脉冲的时间宽度由触发器内部的电路元件和外部的电容、电阻等元件决定。
2. 稳定的状态：单稳态触发器有稳定1态和稳定0态两种状态，这两种状态之间可以通过输入信号触发器的边沿变化来转换。
3. 输出脉冲：在输入信号变化时，单稳态触发器会产生一次性的输出脉冲。
这个脉冲的宽度是固定的，不受输入信号变化的时间长短影响。
4. 延迟时间：单稳态触发器具有一个延迟时间，即输入信号发生变化到输出脉冲出现的时间间隔。
这个延迟时间是固定的，不受输入信号的频率和幅度的影响。
单稳态触发器有广泛的应用：1. 脉冲生成：单稳态触发器可以将一个瞬态输入信号转换为一个固定宽度的脉冲。
这个功能在很多电子设备中都有应用，例如数字逻辑电路中的时序控制、计数器的启动、断电、复位等。
2. 时序控制：单稳态触发器可以用来实现时序控制。
通过控制输入信号的变化时间和触发器自身的延迟时间，可以实现对电路的时序控制，例如在特定时间间隔内产生脉冲或者使特定电路模块按照固定的顺序工作。
3. 双稳态触发：单稳态触发器可以用来实现双稳态触发器。
通过将两个单稳态触发器串联，可以构建一个双稳态触发器。
在数字电路中，双稳态触发器用来存储和传输数字信号。
4. 电路保护：单稳态触发器可以用于电路保护。
当输入信号超过设定的阈值电平时，触发器会产生输出脉冲作为保护信号，告知其他电路模块需要停止工作或者采取其他保护措施。
单稳态触发器
t tw t
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单稳态触发器
作业：
1、第7章自我检查题：题7.1：6 2、第7章思考题与习题：题7.1:5 题7.2:1， 2
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1、单稳态触发器的工作原理
2、周期的计算方法
退出
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单稳态触发器
一、单稳态触发器的特点 1、有一个稳定状态和一个暂稳状态。 2、在触发脉冲作用下，电路将从稳态翻转到暂稳 态，在暂稳态停留一段时间后，又自动返回稳定 状态。 3、暂稳态时间的长短取决于电路本身参数，与 触发脉冲的宽度无关。
单稳态触发器
单稳态触发器输出脉冲的宽度实际上是暂稳态持续 时间tw为电容C上的电压由低电平充到门2的阈值电压 UTH所需的时间，其大小可用下式估算 tw=RCln2≈0.7RC 在使用微分型单稳态触发器时，输人脉冲的宽度应小 于输出脉冲tw的宽度，否则电路将无法正常工作。
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二、电路组成
单稳态触发器
uI __ 1 UCC 3 O uC __ 2 UCC 3
uI __ 1 VDD 3 O uC __ 2 VDD 3 t2 tw t3
··
RR
uI uI
+UCC +VDD
4 8 4 8 6 6 uo 7 3 555 uC 7 555 3 VC 2 5 2 5 1 C 1 C
所以555定时器保持0状态不变。稳态时，uc＝0，uo=0
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单稳态触发器
2、暂稳态
在负触发脉冲uI的作用下，低电平触发 TR 端得到 低于1/3UCC的触发电平 由于此时uc＝0，UTH＜UCC, UTR＜UCC, 555定时器输 出高电平。同时放电管VT截止，电路进入暂稳态， 定时开始 暂稳态阶段（t1-t2）,电容C充电，充电回路为 UCC→R→C→地，充电时间常数为RC，uc按指数上 升。
单稳态触发器的工作特点
单稳态触发器的工作特点
单稳态触发器是一种能够保持在唯一的稳态状态上的触发器。
其工作特点如下：
1. 稳态和触发态：单稳态触发器有两个状态，一个是稳态（也称为非触发态或重置态），另一个是触发态。
在稳态下，输出保持在一个稳定的电平上，不随输入变化而改变；在触发态下，输出发生瞬时的变化，并且在一个确定的时间后返回到稳态。
2. 触发条件：单稳态触发器只有在特定的触发条件下才会从稳态转换为触发态。
触发条件可以是输入信号的上升沿或下降沿，也可以是特定的电平。
3. 触发时间：一旦触发条件满足，单稳态触发器会进入触发态，并且在一个预定的时间内保持在触发态。
这个时间被称为触发时间或宽度。
触发时间可以通过外部电路或内部元件的设置来确定。
4. 稳定时间：一旦触发时间结束，单稳态触发器会返回到稳态。
在返回到稳态的过程中，触发器处于稳定时间。
稳定时间是触发器从触发态恢复到稳态的时间间隔。
5. 适用性：单稳态触发器可用于各种数字电路应用中，如脉冲时序生成、电平提升和电平跟踪等。
它们可以将来自外部输入的突发事件变换为固定宽度且可控的脉冲输出。
总之，单稳态触发器是一种能够维持在稳态和触发态之间切换的触发器。
它们具有固定的触发时间和稳定时间，并且在满足特定触发条件时会从稳态转换为触发态。
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用1.单稳态触发器的原理：单稳态触发器，也称为单稳多谐振荡器，是一个能够在输入信号发生变化时，产生一个固定时间的输出脉冲的元件。
它有两个稳态，一个是触发态，另一个是稳定态。
在触发态时，输出保持一个较低的电平；在稳定态时，输出保持一个较高的电平。
当输入信号发生变化时，触发器进入触发态并产生一个固定宽度的输出脉冲，然后返回稳定态。
单稳态触发器的原理是通过RC电路的充放电过程实现的。
当输入信号变为高电平时，电容开始充电，直到电压达到了触发器的门限电压。
这时，触发器进入稳定态。
而当输入信号变为低电平时，电容开始放电，直到电压降到触发器的触发电平。
这时，触发器进入触发态并产生一个固定宽度的输出脉冲。
2.单稳态触发器的应用：-消抖器：将机械开关产生的抖动信号转换为一个稳定的输出信号。
-一次性多谐振荡器：使用单稳态触发器的稳定脉冲输出来控制多谐振荡器的频率，实现一个稳定的脉冲输出。
-电平传递：将一个短时脉冲信号转换为一个稳定的电平信号输出。
3.施密特触发器的原理：施密特触发器，又称为滞回比较器，是一种具有正反馈的比较器。
它的输入信号必须经过两个不同的阈值电平才能改变输出状态。
施密特触发器有两个稳态，一个是高稳态，另一个是低稳态。
当输入信号超过上阈值电平时，触发器从低稳态切换到高稳态；当输入信号低于下阈值电平时，触发器从高稳态切换到低稳态。
施密特触发器的原理是利用正反馈产生滞回特性。
当输入信号超过上阈值电平时，正反馈会加强这个变化，使得输出电平更快地从低电平切换到高电平。
而当输入信号降低到下阈值电平时，正反馈会加强这个变化，使得输出电平更快地从高电平切换到低电平。
4.施密特触发器的应用：施密特触发器常用于数字信号处理中的滤波和门控电路等应用。
具体应用包括：-模数转换器：将模拟信号转换为数字信号时，需要滤除输入信号中的噪声和抖动。
施密特触发器可以用来实现这个滤波功能。
-数字信号选择器：当多个数字信号输入时，施密特触发器可以用来实现对一些信号的优先级选择。
单稳态触发器的工作过程
单稳态触发器的工作过程单稳态触发器是一种常见的数字电路元件，用于产生一段固定时长的脉冲信号。
在工业自动化、通信系统以及计算机硬件等领域都有广泛的应用。
本文将以单稳态触发器的工作过程为标题，详细介绍其原理和应用。
一、引言单稳态触发器是一种特殊的触发器，其特点是在输入信号发生变化时，输出信号只有一次短暂的变化，然后恢复到稳定状态。
这种触发器通常由几个逻辑门组成，常用的有RS触发器、JK触发器和D 触发器等。
二、单稳态触发器的原理单稳态触发器主要由两个部分组成：触发器和计时器。
触发器用于检测输入信号的变化，并触发计时器开始计时；计时器用于控制输出信号的时长。
1. 触发器触发器是单稳态触发器的核心部分，其作用是检测输入信号的变化并产生相应的输出信号。
常见的触发器有RS触发器、JK触发器和D触发器等。
以RS触发器为例，其有两个输入端(R和S)和两个输出端(Q和~Q)。
输入端的电平变化会改变输出端的状态。
当输入端的电平变化满足触发器的特定条件时，触发器会产生一个输出信号。
2. 计时器计时器是单稳态触发器的另一个重要组成部分，其作用是控制输出信号的时长。
计时器通常由电容和电阻组成，通过RC时间常数来控制输出信号的宽度。
当触发器检测到输入信号的变化并触发计时器开始计时后，计时器会根据RC时间常数来决定输出信号的时长。
当计时器计时结束后，输出信号会恢复到稳定状态。
单稳态触发器的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 初始状态：在没有输入信号时，触发器处于稳定状态，输出信号为低电平或高电平。
2. 输入信号变化：当输入信号发生变化时，触发器会检测到这一变化。
触发器的特定条件会被满足，从而触发计时器开始计时。
3. 计时器开始计时：当触发器触发计时器开始计时后，计时器会根据RC时间常数来决定输出信号的时长。
计时器开始递增计时，直到计时结束。
4. 输出信号变化：当计时器计时结束后，输出信号会发生变化。
如果触发器是正脉冲触发器，输出信号会从低电平变为高电平，然后再恢复到低电平；如果触发器是负脉冲触发器，输出信号会从高电平变为低电平，然后再恢复到高电平。
单稳态触发器的工作过程
单稳态触发器的工作过程单稳态触发器是数字电路中常用的一种触发器，其工作过程具有一定的特点和规律。
本文将以单稳态触发器的工作过程为标题，详细介绍其工作原理和应用。
一、单稳态触发器的定义和分类单稳态触发器是一种具有两个稳态的触发器，常用的有基础电路单稳态触发器和改进型电路单稳态触发器。
基础电路单稳态触发器由两个互补稳态组成，其中一个是稳定的，在输入信号发生变化后，输出保持不变；另一个是不稳定的，在输入信号发生变化后，输出经过一段时间后才恢复到原来的稳态。
基础电路单稳态触发器由一个门电路和一个RC电路组成。
在工作过程中，输入信号通过门电路传递到RC电路，产生一个时间延迟的脉冲信号。
当输入信号发生变化时，门电路的输出会迅速变化，使RC电路充电或放电，从而改变输出信号的状态。
具体来说，当输入信号由低电平变为高电平时，门电路的输出由高电平变为低电平，使RC电路开始充电。
充电过程中，输出信号保持低电平状态。
当RC电路充电至一定电压水平时，门电路的输出会恢复为高电平，使输出信号也由低电平变为高电平。
这个过程的时间间隔称为单稳态时间，可以通过调整RC电路的参数来控制。
当输入信号由高电平变为低电平时，门电路的输出由低电平变为高电平，使RC电路开始放电。
放电过程中，输出信号保持高电平状态。
当RC电路放电至一定电压水平时，门电路的输出会恢复为低电平，使输出信号也由高电平变为低电平。
这个过程的时间间隔同样可以通过调整RC电路的参数来控制。
三、改进型电路单稳态触发器的工作过程改进型电路单稳态触发器是对基础电路单稳态触发器的改进，通过添加电路元件来提高其性能。
改进型电路单稳态触发器的工作过程与基础电路单稳态触发器类似，但具有更高的稳定性和可靠性。
在改进型电路单稳态触发器中，门电路和RC电路的结构和连接方式都有所改变。
通过改变门电路的类型和RC电路的参数，可以实现更加精确的单稳态时间控制。
此外，改进型电路单稳态触发器还可以添加其他电路元件，如二极管、电容器等，以进一步优化性能。
单稳态触发器的用途
单稳态触发器的用途
单稳态触发器简介
单稳态触发器只有一个稳定状态，一个暂稳态。
在外加脉冲的作用下，单稳态触发器可以从一个稳定状态翻转到一个暂稳态。
由于电路中RC 延时环节的作用，该暂态维持一段时间又回到原来的稳态，暂稳态维持的时间取决于RC的参数值。
单稳态触发器工作特点
①电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。
②在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态;
③由于电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长保持，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。
暂稳态的持续时间仅取与RC参数值有关。
单稳态触发器的用途
定时：产生一定宽度的方波。
单稳态触发器 工作过程
单稳态触发器工作过程单稳态触发器是数字电路中常用的一种触发器。
它的工作过程可以分为两个阶段：稳定态和触发态。
在单稳态触发器的稳定态中，输出保持不变，处于稳定状态。
当输入发生变化时，触发器进入触发态，输出发生改变。
具体的工作过程如下所示。
1. 稳定态：当输入信号保持稳定时，单稳态触发器处于稳定态。
此时，输出保持不变，不发生改变。
稳定态的持续时间取决于触发器的设计和输入信号的稳定性。
2. 触发态：当输入信号发生改变时，单稳态触发器进入触发态。
触发态持续的时间称为触发脉冲宽度。
触发态的持续时间也取决于触发器的设计和输入信号的改变速度。
触发态的进入可以通过两种方式实现：正沿触发和负沿触发。
在正沿触发的情况下，触发器在输入信号的上升沿时进入触发态；而在负沿触发的情况下，触发器在输入信号的下降沿时进入触发态。
触发态中，输出信号会发生改变。
具体的改变方式取决于触发器的类型。
常见的单稳态触发器有RS触发器、JK触发器和D触发器。
对于RS触发器，当输入信号满足特定条件时，输出信号会发生翻转。
例如，当R和S输入都为低电平时，输出保持不变；当R输入为高电平，S输入为低电平时，输出为高电平；当R输入为低电平，S输入为高电平时，输出为低电平。
JK触发器在RS触发器的基础上做了改进，解决了RS触发器的无效输入问题。
JK触发器有两个输入：J和K。
当J和K输入都为低电平时，输出保持不变；当J输入为高电平，K输入为低电平时，输出为高电平；当J输入为低电平，K输入为高电平时，输出为低电平；当J和K输入都为高电平时，输出翻转。
D触发器是最常用的单稳态触发器。
它有一个输入D和一个时钟输入CLK。
当时钟输入发生上升沿时，D触发器的输出等于D输入。
当时钟输入发生下降沿时，输出保持不变。
D触发器可以实现数据的存储和传输。
单稳态触发器的工作过程可以简单归纳为稳定态和触发态两个阶段。
在稳定态中，输出保持不变；在触发态中，输出发生改变。
触发态的进入可以通过正沿触发或负沿触发实现。
单稳态触发器
3．正常工作条件：输入正脉冲vI的宽度tpI一定要大于单 稳态的输出脉冲宽度tp。
4．弱点的积分型单稳电路。
14.2.2 单稳态触发器集成电路简介 一、CT74121型单稳态触发器简介
1．引线排列
2．功能
•说明：×表示任意值；↓表示电平从高到低的跳变；↑ 表示电平从低到高的跳变；
（2）外加触发信号，电路翻转为暂稳态
设稳态时vI为低电平。当vI电平由低变高时，由于vC不能 突变仍保持高电平，则使vO电平从高变低；随电容C的放电 过程进行，vC将下降，维持G2开通的条件将被破坏，因此G2 开通的状态是暂时的，是暂稳态；
（3）自动返回到稳态
当vC下降到关门电平时，G2由开通返回到关闭状态， vO由低电平返回到高电平。
冲变窄，由tp变为tp′。 •此芯片具有重复触发功能，可使输出脉冲加宽。
外加负脉冲终止输出脉冲
重触发脉冲加宽输出脉宽
3．功能表
14.2.3 单稳态触发器应用举例 单稳态触发器在脉冲系统中有着广泛的应用。 例：由CT74LS123组件接成的两级单稳态定时电路。
工作波形：
“高”表示高电平脉冲；“低”表示低电平脉 冲•使。用：Cext是外接电容端，Rint是内部电阻端，Rint／ Cext是外接电阻和电容公共端。 单稳态触发器输出脉冲的宽度由定时元件R和C决定。
接法：
二、CT74LS123双单稳态触发器简介 1．引脚排列 2．使用 •在直接复位端输入低电平脉
冲，可提前终止输出脉冲，迫使脉
14.2 单稳态触发器
14.2.1 用与非门组成的单稳态触发器 14.2.2 单稳态触发器集成电路简介 14.2.3 单稳态触发器应用举例
14.2 单稳态触发器
单稳态触发器：有一个稳定状态和一个暂稳态的触发器。
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载单稳态触发器与施密特触发器原理及应用地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容CD4047BE单稳态触发器原理及应用多谐振荡器是一种自激振荡电路。
因为没有稳定的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。
具体地说，如果一开始多谐振荡器处于0状态，那么它在0状态停留一段时间后将自动转入1状态，在1状态停留一段时间后又将自动转入0状态，如此周而复始，输出矩形波。
图6.4.1 对称式多谐振荡器电路对称式多谐振荡器是一个正反馈振荡电路[图6.4.1，]。
和是两个反相器，和是两个耦合电容，和是两个反馈电阻。
只要恰当地选取反馈电阻的阻值，就可以使反相器的静态工作点位于电压传输特性的转折区。
上电时，电容器两端的电压和均为0。
假设某种扰动使有微小的正跳变，那么经过一个正反馈过程，迅速跳变为，迅速跳变为，迅速跳变为，迅速跳变为，电路进入第一个暂稳态。
电容和开始充电。
的充电电流方向与参考方向相同，正向增加；的充电电流方向与参考方向相反，负向增加。
随着的正向增加，从逐渐上升；随着的负向增加，从逐渐下降。
因为经和两条支路充电而经一条支路充电，所以充电速度较快，上升到时还没有下降到。
上升到使跳变为。
理论上，向下跳变，也将向下跳变。
考虑到输入端钳位二极管的影响，最多跳变到。
下降到使跳变为，这又使从向上跳变，即变成，电路进入第二个暂稳态。
经一条支路反向充电（实际上先放电再反向充电），逐渐下降。
经和两条支路反向充电（实际上先放电再反向充电），逐渐上升。
的上升速度大于的下降速度。
当上升到时，电路又进入第一个暂稳态。
此后，电路将在两个暂稳态之间来回振荡。
非对称式多谐振荡器是对称式多谐振荡器的简化形式[图6.4.6]。
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用单稳态触发器（Monostable Multivibrator）是一种具有两个稳态（稳态1和稳态2）的触发器，但在激励条件改变后，只能保持一种稳态的触发器。
单稳态触发器在输入信号由低电平（稳态1）变为高电平时，输出会产生一个固定的时间延迟脉冲，然后返回到低电平（稳态2）。
在没有输入信号的情况下，输出稳定在稳态2的低电平状态。
单稳态触发器的原理是基于RC（电阻-电容）延迟时间。
输出状态由电容器充电和放电的时间决定。
当输入信号由低电平变为高电平时，电容器开始充电。
当输入信号保持高电平时，电容器继续充电，直到达到一些阈值电压。
到达该阈值电压后，输出状态发生翻转，输出低电平脉冲。
然后电容器通过放电电阻放电，直到电容器完全放电，输出回到稳态2单稳态触发器的应用很广泛。
其中一个常见的应用是产生固定宽度的脉冲。
例如，当需要在输入信号上产生一个固定时间的脉冲来控制其他电路的操作时，可以使用单稳态触发器。
另一个应用是作为计时电路中的一部分，例如倒计时器或延时器。
施密特触发器（Schmitt Trigger）是一种具有两个稳态的触发器，反馈电路具有正反馈特性。
在输入信号的幅值超过一定阈值电压时，输出发生翻转。
施密特触发器可以解决输入信号噪声问题，而单稳态触发器则没有这种功能。
施密特触发器的原理是基于反馈电路，此电路具有两个阈值电压：上阈值电压（Vth）和下阈值电压（Vtl）。
当输入信号的幅值大于上阈值电压时，输出状态翻转为高电平；当输入信号的幅值小于下阈值电压时，输出状态翻转为低电平。
输入信号的变化必须超过上阈值电压或下阈值电压的差值才能引起输出状态的改变。
施密特触发器的应用也很广泛。
一个常见的应用是用于数字信号处理中的信号整形。
施密特触发器可以将不稳定的输入信号转换为稳态的输出信号。
另一个应用是在电路中消除噪声，例如用于消除开关接点引起的抖动。
综上所述，单稳态触发器和施密特触发器都是常见的触发器类型。
单稳态触发器课件
脉冲整形
总结词
单稳态触发器可以对输入的脉冲信号 进行整形，改变其脉冲宽度或脉冲周 期。
详细描述
利用单稳态触发器的暂态保持功能， 可以对输入的脉冲信号进行整形，改 变其脉冲宽度或脉冲周期，以满足不 同电路对脉冲信号的要求。
信号分离
总结词
单稳态触发器可以对复杂的信号进行分离，提取出所需的单个信号。
详细描述
输出信号的特性
输出信号的稳定性
单稳态触发器的输出信号应该是稳定 的，即在触发器触发后，输出信号应 该保持在一个恒定的状态，直到下一 次触发。
输出信号的延迟时间
单稳态触发器有一个延迟时间，即从 输入信号触发到输出信号稳定所需的 时间。延迟时间的长短会影响触发器 的性能，需要根据实际需求进行优化 。
电路参数的设计
分类与比较
分类
根据电路结构和工作原理，单稳 态触发器可分为施密特触发器和 多谐振荡器等类型。
比较
施密特触发器主要用于信号整形 和阈值检测，而多谐振荡器主要 用于产生脉冲信号。
02
单稳态触发器的应用
定时器
总结词
单稳态触发器可以用于产生精确的时间延迟，具有定时功能 。
详细描述
在电路中，单稳态触发器可以在输入信号的作用下，从稳态 翻转到暂态，并在一定时间后自动返回到稳态。这段时间即 为单稳态触发器的定时时间，可以用来实现精确的时间延迟 和定时操作。
特点
单稳态触发器具有暂态和稳态两个工作状态，当输入信号触发时，电路进入暂 态，经过一定时间后自动返回稳态。
工作原理
01
02
03
输入信号触发
当输入信号达到一定幅度 时，单稳态触发器由稳态 转换为暂态。
暂态过程
在暂态过程中，电路输出 信号的幅度和时间由电路 的RC时间常数决定。
单稳态触发器
单稳态触发器在楼道、走廊等场所，我们经常可以看到触摸延时开关。
它实现自动照明功能，在常态时开关关断，灯灭；触摸后开关接通，灯亮，延时2~3分钟后自动关断，灯灭。
这是什么电路呢？单稳态触发器1.门电路构成的单稳态触发器（1）电路组成由两个或非门和RC电路组成。
触发脉冲加到G1门的一个输入端，G2门的输出作为整个电路的输出，电阻R和电容C作为定时元件，决定暂稳态的持续时间。
（3）暂稳态时间的调整暂稳态的持续时间用t w表示，即脉冲宽度，其数值取决于RC的大小。
t w=0.7RC即输出脉冲宽度与电阻和电容的参数大小成正比。
通常通过改变电容C的容量来粗调t w，改变电阻R 的阻值来细调t w。
2.集成单稳态触发器集成单稳态触发器的种类很多，如74LS121、74LS122、74LS123、CC14528等。
74LS123集成电路引脚排列74LS123具有两种触发方式，由A 端输入负脉冲为下降沿触发，若由B端输入正脉冲为上升沿触发。
清0端输出端外接电容端外接电阻/电容端t w =0.45R T C T（1）电路组成由两个或非门和RC 电路连接而成稳态（v O1=1,v O2=0）1门电路构成单稳态触发器（2）工作过程正触发信号作用下翻转暂稳态（v O1=0,v O2=1）经一定时间后，自动返回（3）暂稳态持续时间t w =0.7RC11门电路构成单稳态触发器集成单稳态触发器 74LS123芯片内含两个独立的单稳态触发器，具有正脉冲和负脉冲两种触发方式，输出脉冲宽度t w由外接电阻R T和电容C T决定，估算公式为t w=0.45R T C T单稳态触发器（1）电路特点①电路有1个稳态和1个暂稳态；②在外加触发信号作用下，电路可以从稳态翻转到暂稳态；③暂稳态维持一段时间后会自动返回稳态，其持续时间取决于RC定时元件的参数，与外加触发信号无关。
（2）电路应用常用于对脉冲信号进行整形处理、延时控制，还用于电路定时控制等。
数字电子单稳态触发器
数字电子技术之单稳态触发器学习导入单稳态触发器是只有一个稳定状态地电路,其特点是:p有一个稳定状态与一个暂稳态;p在触发脉冲作用下,电路将从稳态翻转到暂稳态,在暂稳态停留一段时间后,又自动返回到稳定状态;p暂稳态时间地长短取决于电路本身参数,与触发脉冲地宽度无关。
本次课主要内容第一点单稳态触发器地电路结构第二点第三点单稳态触发器地应用单稳态触发器地工作原理一,单稳态触发器地电路结构主题单稳态触发器及其应用输入信号ui加在低触发端TR（②脚）,并将高触发端TH（⑥脚）与放电端D （⑦脚）接在一起,然后再与定时元件R,C相接。
RCu iuo题单稳态触发器及其应用稳态（0~t1）:电源接通前,ui为高电平。
接通电源,VDD经R对电容C充电,当电容C两端电压uc＞时,由于ui＞,于是"同高出低",555定时器输出为低电平,即uo=0。
放电管V导通,电容C经V迅速放电,uc≈0,,,则"不同保持",即输出uo为稳定地低电平。
RCu iuot1题单稳态触发器及其应用暂稳态（t1~t2）:在负脉冲ui作用下,TR地触发电平小于,此时uc=0,则"同低出高",即输出uo 为高电平,同时放电管V截止,电路进入暂稳态,定时开始。
RCu iuot1t2暂稳态阶段,电容C充电,充电回路为VDD→R→C→地,充电时间常数为τ≈RC,uc 按指数规律上升。
题单稳态触发器及其应用自动返回稳定状态（t2~t3）:当电容电压uc上升到时,,则有"同高出低",输出uo由高电平变为低电平,放电管V由截止变为饱与,暂稳态结束。
电容C经放电管V放电至0V,由于放电管饱与导通地等效电阻较小,所以放电速度快,在这个阶段,输出uo维持低电平。
详解单稳态触发器
详解单稳态触发器单稳态触发器是脉冲和数字电路中的基本触发器之一。
单稳态触发器的特点是只有一个稳定状态，另外还有一个暂时的稳定状态(暂稳状态)。
在没有外加触发信号时，电路处于稳定状态。
在外加触发信号的作用下，电路就从稳定状态转换为暂稳状态，并且在经过一段时间后，电路能够自动地回到稳定状态。
单稳态触发器在一个触发脉冲的作用下，能够输出一个具有一定宽度的矩形脉冲，常用在脉冲整形、定时和延时电路中。
单稳态触发器可以由晶体管、数字电路或时基电路等构成。
1.晶体管单稳态触发器晶体管单稳态触发器电路如图9-2所示，由VT1、VT22个晶体管交叉耦合组成。
VT1集电极与VT2基极之间由电容C1耦合，正是由于电容的耦合作用，电路具有了单稳态的特性。
图9-2 晶体管单稳态触发器R4、R3是VT1的基极偏置电阻，R2是VT2的基极偏置电阻，R1、R5分别是两管的集电极电阻。
微分电路C2、R6和隔离二极管VD组成触发电路。
输出信号可以从2个晶体管的集电极取出，两管输出信号相反。
(1)稳定状态单稳态触发器处于稳定状态时的情况如图9-3所示。
电源+VCC经R2为VT2提供基极偏流Ib2，VT2导通，其集电极电压Uc2=0V;VT1因无基极偏压而截止，其集电极电压Uc1=+VCC，电源+VCC经R1、VT2基极—发射极向电容C1充电，C1上的电压为左正右负，大小等于电源电压+VCC。
图9-3 稳定状态时的情况(2)暂稳状态当在单稳态触发器的触发端加上一个触发脉冲Ui时，经C2、R6微分，负触发脉冲通过VD加至导通管VT2基极使其截止，Uc2=+VCC，并通过R4为VT1提供基极偏流Ib1，使VT1导通，Uc1从+VCC下跳为0V。
由于电容C1两端电压不能突变，所以在此瞬间VT2基极电压Ub2将下跳为-VCC，使得VT2在触发脉冲结束之后仍然保持截止状态，这时电路处于暂稳状态，如图9-4所示。
图9-4 暂稳状态时的情况进入暂稳状态后，电容C1通过VT1集电极-发射极、电源、R2不断放电，放电结束后即进行反向充电，Ub2电位不断上升，如图9-5所示。
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(2)集成单稳态触发器 74121
A1、A2是下沿有效的触发信号输入端，B是上沿有效
的触发信号输入端。
输 入
74121功能表
输 出
A1 A2 B
10 11 9 14
vO
0 0 0 0
vO
1 1 1 1
工作特征
0 × ×
×
1
C ext R ext R int V CC C ext
3
0 1 × 0 1 × ↓ 1 1 1 1 ↑ ↑
电路进入暂稳态 电容充电 I2
t
0
t
0 vI2 VDD VTH 0 vO 0
vO1 G1
vO 1 D v v I2 C R C
1
1
vd Rd
G2
t
vI
Cd
t1
t2
t
VDD
c)电容充电,
vI
I2
vO1
t
I2 =VTH 产生如下正反馈过程：
vI2 vO vO1
vR
0 vd
v o2
vO1
1
CMOS或非门构成的微分型 单稳态触发器
稳态为0
vO1 vO 1 D vI2 v C R VDD C G2
vO 1 D vI2 R
G1 & vI Cd vd Rd
C vC
G2
vI
G1 1 Cd vd Rd
工作原理：
设定CMOS反相器的阈值电压 a)没有触发信号时， I=0 电路处于一种稳态：
ui
ui uA
uB
t &
uo
uB
t
uA t uo t
2. 整形
单稳态触发器能够把不规则的输入信号vI，整形成为幅度和宽 度都相同的标准矩形脉冲vO。vO的幅度取决于单稳态电路输出的高、
低电平，宽度tW决定于暂稳态时间。
vI
vO
tW
3. 触摸定时控制开关
555定时器构成单稳态触发器。只要用手触摸一下金属片P，由于人 体感电压相当于在触发输入端（管脚2）加入一个负脉冲，555输出端输 出高电平，灯泡（RL）发光，当暂稳态时间（tW）结束时，555输出端恢 复低电平，灯泡熄灭。
10 11 9 14
C ext
VCC
10
11
C ext R ext R int V CC C ext
3
C ext R ext R int V CC C ext
vI
3
A1
4
74121
vo vo
A1
6
4
74121
vo vo
6
A2
5
A2
1
vI
5
1
B GND
7
B GND
7
1
(a)
(b)
8.1.3 单稳态触发器的应用
V CC
(8) (4)
R
5kΩ
2/3V CC
(6)
C1 5k Ω
R
& G & & 1
(3)
vI1 vC vI
C
(7)
1/3V CC
(2)
C2 5k Ω
S
vO
v I2
T 放电端
(1)
用555定时器组成单稳态触发器
1、电路
VCC
VCC R 7 vC 6 2 C 1 8 4 3 vO
RD 5kΩ vIC vI1 ＋ C1 － 5kΩ R & G S & & 1
8 脉冲波形的变换与产生
8.1 单稳态触发器 8.2 施密特触发器 8.3 多谐振荡器
教学基本要求
1、正确理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触 发器的电路组成及工作原理。 2、掌握多谐、单稳、施密特触发器MSI器件的逻辑 功能及主要指标计算。 3、掌握555定时器的工作原理。 4、掌握由555定时器组成的多谐、单稳、施密特触 发器的电路、工作原理及外接参数及电路指标的计 算。
vO
vO1
t1
tw1 tw1
0
t
vO tw2 tw2 t
VCC
0
3. 组成噪声消除电路 如用I作为下降沿触发的计数器触发脉冲,干扰加入,就会 造成计数错误.
C
Cex t Rext/Cext 74121
R VCC
噪声
vI
A1 A2 B
Q
1D C1 R
Q
vO
vI Q vO
单稳触发器的输出脉宽应大于噪声宽度而小于信号脉宽， 才可消除噪声。Fra bibliotek保持稳态
A1
4
74121
vo vo
6
1 1
A2
5
下沿触发
1
B GND
7
↓
↓ ↓ 0 × × 0
上沿触发
（a）使用外部电阻Rext且电路为下降沿触发的连接方式。 集成单稳态触发器74121的外部元件连接方法: （b）使用内部电阻Rint且电路为上升沿触发的连接方式。
C ext VCC R ext
9 14
8.1.4 集成555定时器
一、555定时器的电路结构
由以下几部分组成：
V 电源 CC
(8)
RD 复位
(4)
（ 1 ） 三 个 5k 电 阻 组 成的分压器。
（2）两个电压比较器 C1和C2。
v+ v－ vO
控制电压
5kΩ R & G & & 1
(3)
v IC vI1
(5) (6)
C1 5k Ω C2 5k Ω
8.1单稳态触发器
8.1.1 用门电路组成的微分型单稳态触发器 8.1.2 集成单稳态触发器 8.1.3 单稳态触发器的应用 8.1.4 555定时器 8.1.5 用555定时器构成的单稳态触发器
8.1单稳态触发器
单稳态触发器的工作特点：
① 电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。
② 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态; ③ 由于电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长保持, 经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的
vC(0+) = 0；vC() =VDD =RC, VTH = VDD /2 V DD 0 t w RC ln V DD VTH = RCln2
vI 0 vd 0 t
vO 1
t
0 vI2 VDD VTH 0 vO tW 0
t
tw≈0.7RC
(2) 恢复时间tre
t
tre 3d
1. 定时 vO
vI
O vB
t
与门
tW
tW vA vB
单稳态 触发器
O vA
t
O vO
t
vI
O
t
该电路可用于频率计
2. 延时
vI
C1
R1 VCC
C2
R2
VCC
0 t
Cext Rext/ Cext 74121 A1 （1） A2 vI B Q vO1
Cext Rext/ Cext 74121 （2） A1 A2 B Q
vI
555
5 0.01F
vI
vI2
－ C2 ＋
vO
vO 5kΩ T
RD 5kΩ vIC vI1 ＋ C1 － 5kΩ R &
VCC
G S & &
vI
VO1
vI2
－ C2 ＋
1
Q
vO
vO 5kΩ T
①没有触发信号时( υi
②外加触发信号Vi<1/3 VCC，电路转换到暂态，输出为1 ③触发信号消除后，电容充电电路自动转换到稳态输出为0
R
vIC v vC I1
VC
C
VCC
O
vO
G
t
6 5kΩ 555
－ 22 C ＋ 5kΩ T S
vI
vI
vI2
5&
&
1
vO
2 V 3 CC
O
vC
C
vO
1
0.01F
t
vO
O
t
（4）自动返回时间——当vC上升至2/3VCC时，vO变0，电路 （3）暂稳态的维持时间 由暂稳态重新转入稳态。 在暂稳态期间，三极管T截止，VCC经R向C充电。时间常数τ1=RC， （5）恢复过程——当暂稳态结束后，C通过饱和导通的 T 放 vC由0V开始增大，在vC上升到2/3VCC之前，电路保持暂稳态不变。 电，时间常数 τ2=RCESC，由于RCES很小，所以放电很快。 vI C放电完毕，恢复过程结束。
持续时间仅取与RC参数值有关。
单稳态触发器的分类
门电路组成的单稳态触发器
按电路形式不同 MSI集成单稳态触发器 用555定时器组成的单稳态触发器 不可重复触发单稳态触发器
工作特点划分
可重复触发单稳态触发器
8.1.1 用CMOS门电路组成的微分型单稳态触发器
1. 电路 CMOS与非门构成的微分型 单稳态触发器 稳态为1
O
t
2 V 3 CC
Q
O
vC
t
vO
O
t
2. 工作波形及输出脉宽的计算
VCC R 7 vC vI C 6 2 1 8 4 3 vO
O vC 2 3 VCC t vI
555
5 0.01F
O vO tW O
t
t
不可重复触发单稳态电路
tw=RC1n3≈1.1RC
555组成的单稳态的应用:
例1：单稳态触发器构成定时检测
1 V )电路处于稳态，输出为0 3 CC