单稳态触发器
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单元2 单稳态触发器
《数字电子技术》
2.1 微分型单稳态触发器 2.2 集成单稳态触发器 2.3 单稳态触发器的应用
单元2 单稳态触发器
引言
《数字电子技术》
单稳态触发器是输出有一个稳态和一个暂稳态的电路。 它不同于触发器的双稳态。单稳态触发器在无外加触发信 号时处于稳态。在外加触发信号的作用下，电路从稳态进 入到暂稳态，经过一段时间后，电路又会自动返回到稳态。 暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发信 号无关。单稳态触发器在触发信号的作用下能产生一定宽 度的矩形脉冲，广泛用于数字系统中的整形、延时和定时。
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
1、工作原理
《数字电子技术》
（1）稳态
在无触发信号（uI为高电平）且R＜ ROFF时，G2门关闭，uO2输出高电平；G1门 全1出0，uO1为低电平，电路处于稳态。
工作波形
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
1、工作原理
《数字电子技术》
（2）暂稳态
tW ≈ 0.7RC 在应用微分型单稳态触发器时对触发信号uI的脉宽和
周期要有一定的限制。即要求脉宽要小于暂稳态时间，周 期要大于暂稳态加恢复过程时间，这样才能保证电路正常 工作。
单元2 单稳态触发器
2.2 集成单稳态触发器
《数字电子技术》
集成单稳态触发器根据工作状态的不同可分为不可重复触发和可重复
逻辑符号
引脚排列
单元2 单稳态触发器
2.2 集成单稳态触发器
《数字电子技术》
74LS121的 功能表
1、触发脉冲 74LSl21有两种触发方式，可以上升沿触发，也可下降沿触发。
（1）上升沿触发时，触发脉冲应从B端输入，且A1和A2中至少有一 个为低电平。此时，电路由稳态翻转W延时即可得一负脉冲 。因此利
用 负脉冲去触发其它电路，就比直
接用uI负脉冲触发延迟了tW时间，这
就是单稳态电路的延时作用。
单元2 单稳态触发器
课堂练习
《数字电子技术》
用74LS121构成的单稳态触发器。如外接电容Cext=0.01μF， 输出脉冲宽度的调节范围为10μs～1 ms，试求外接电阻Rext 的调节范围为多少？
2.2 集成单稳态触发器
《数字电子技术》
74LS121的 功能表
（2）下降沿触发时，触发脉冲可从A1或A2输入，也可同时从A1、A2 端输入，但B及A1、A2中未输入触发脉冲端应为高电平。此时，电路由 稳态翻转到暂稳态。
（3）无边沿触发脉冲或边沿不符合要求时，保持稳态。
单元2 单稳态触发器
2.2 集成单稳态触发器
有一定电压，若uI 再次输入负脉冲，则不能
立即产生正微分脉冲，需待电容C放电后才 有效果，C放电的过程称为恢复过程，恢复 时间取决于RC放电时间。
工作波形
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
2、参数估算
《数字电子技术》
单稳态触发器的输出脉冲宽度取决于暂稳态的维持时 间，也就是取决于电阻R和电容C的大小，可近似估算为
触发两种。其主要区别在于：不可重复触发单稳态触发器在暂稳态期间
不受触发脉冲影响，只有暂稳态结束触发脉冲才会再起作用；可重复触
发单稳态触发器在暂稳态期间还可接收触发信号，电路被重新触发，当
然，暂稳态时间也会顺延。
不可重复触发单稳态 触发器工作波形
可重复触发单稳态 触发器工作波形
单元2 单稳态触发器
2.2 集成单稳态触发器
进入暂稳态后，uO1的高电平要通过电阻 R到地给C充电，使uR逐渐下降。当uR减小到 阈值电压UTH时，G2又发生翻转，uO2恢复输 出高电平，也使uO1变回低电平，电路回到稳
态。
工作波形
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
1、工作原理
《数字电子技术》
（4）恢复过程 暂稳态结束返回稳态后，因电容C上已
《数字电子技术》
2、定时元件RC连接方式 74LSl21内部集成有定时电阻Rint=2kΩ，因此74LSl21组
成单稳态电路中，微分定时元件有两种连接方式。
外接Cext 和Rext
外接Cext
单元2 单稳态触发器
《数字电子技术》
单元2 单稳态触发器
2.3 单稳态触发器的应用
《数字电子技术》
单稳态触发器是常见的脉冲基本单元电路之一，它被广泛的用 作脉冲波形的整形、定时和延时。
《数字电子技术》
2.3 单稳态触发器的应用
2、脉冲的定时
由于单稳态触发器能根据需要产生一定宽度（tW）的矩形脉冲，
因此可以利用这个脉冲去控制某电路使它在tW时间内动作（或不动
作），这就是脉冲的定时作用。
单稳态触发器电 路的延时波形
3、脉冲的延时
uI负脉冲加到单稳态触发端，在
单稳态触发器输出接一微分电路，则
《数字电子技术》
常见的集成单稳态触发器有TTL型的74LS121、74LS221、 74LS122、74LS123，高速CMOS型的74HCl23、74HC221、 74HC4538，CMOS4000型的CC4098、CCl4528等。
74LS121 TTL型单稳态触发器是一种不可重复触发单稳态触 发器。
单稳态触发器电路 的整形作用
1、脉冲的整形 在数字信号的采集、传输过程中，
经常会遇到不规则的脉冲信号。这 时，便可利用单稳态触发器将其整 形。 整形：将不规则的或是经过传输受 到各种干扰而使脉冲波形变坏的输 入脉冲信号，通过单稳态电路后， 便可获得具有一定宽度和幅度的、 前后沿比较陡峭的矩形脉冲。
单元2 单稳态触发器
当在uI端加触发信号（负脉冲）时，uO1 跳变为高电平，经RC微分电路，uR产生一个 正微分脉冲，正微分脉冲触发G2翻转，uO2输
出低电平并反馈到G1的输入端以维持G1的高 电平状态，电路进入暂稳态。
工作波形
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
1、工作原理
《数字电子技术》
（3）自动返回稳态
《数字电子技术》
2.1 微分型单稳态触发器 2.2 集成单稳态触发器 2.3 单稳态触发器的应用
单元2 单稳态触发器
引言
《数字电子技术》
单稳态触发器是输出有一个稳态和一个暂稳态的电路。 它不同于触发器的双稳态。单稳态触发器在无外加触发信 号时处于稳态。在外加触发信号的作用下，电路从稳态进 入到暂稳态，经过一段时间后，电路又会自动返回到稳态。 暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发信 号无关。单稳态触发器在触发信号的作用下能产生一定宽 度的矩形脉冲，广泛用于数字系统中的整形、延时和定时。
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
1、工作原理
《数字电子技术》
（1）稳态
在无触发信号（uI为高电平）且R＜ ROFF时，G2门关闭，uO2输出高电平；G1门 全1出0，uO1为低电平，电路处于稳态。
工作波形
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
1、工作原理
《数字电子技术》
（2）暂稳态
tW ≈ 0.7RC 在应用微分型单稳态触发器时对触发信号uI的脉宽和
周期要有一定的限制。即要求脉宽要小于暂稳态时间，周 期要大于暂稳态加恢复过程时间，这样才能保证电路正常 工作。
单元2 单稳态触发器
2.2 集成单稳态触发器
《数字电子技术》
集成单稳态触发器根据工作状态的不同可分为不可重复触发和可重复
逻辑符号
引脚排列
单元2 单稳态触发器
2.2 集成单稳态触发器
《数字电子技术》
74LS121的 功能表
1、触发脉冲 74LSl21有两种触发方式，可以上升沿触发，也可下降沿触发。
（1）上升沿触发时，触发脉冲应从B端输入，且A1和A2中至少有一 个为低电平。此时，电路由稳态翻转W延时即可得一负脉冲 。因此利
用 负脉冲去触发其它电路，就比直
接用uI负脉冲触发延迟了tW时间，这
就是单稳态电路的延时作用。
单元2 单稳态触发器
课堂练习
《数字电子技术》
用74LS121构成的单稳态触发器。如外接电容Cext=0.01μF， 输出脉冲宽度的调节范围为10μs～1 ms，试求外接电阻Rext 的调节范围为多少？
2.2 集成单稳态触发器
《数字电子技术》
74LS121的 功能表
（2）下降沿触发时，触发脉冲可从A1或A2输入，也可同时从A1、A2 端输入，但B及A1、A2中未输入触发脉冲端应为高电平。此时，电路由 稳态翻转到暂稳态。
（3）无边沿触发脉冲或边沿不符合要求时，保持稳态。
单元2 单稳态触发器
2.2 集成单稳态触发器
有一定电压，若uI 再次输入负脉冲，则不能
立即产生正微分脉冲，需待电容C放电后才 有效果，C放电的过程称为恢复过程，恢复 时间取决于RC放电时间。
工作波形
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
2、参数估算
《数字电子技术》
单稳态触发器的输出脉冲宽度取决于暂稳态的维持时 间，也就是取决于电阻R和电容C的大小，可近似估算为
触发两种。其主要区别在于：不可重复触发单稳态触发器在暂稳态期间
不受触发脉冲影响，只有暂稳态结束触发脉冲才会再起作用；可重复触
发单稳态触发器在暂稳态期间还可接收触发信号，电路被重新触发，当
然，暂稳态时间也会顺延。
不可重复触发单稳态 触发器工作波形
可重复触发单稳态 触发器工作波形
单元2 单稳态触发器
2.2 集成单稳态触发器
进入暂稳态后，uO1的高电平要通过电阻 R到地给C充电，使uR逐渐下降。当uR减小到 阈值电压UTH时，G2又发生翻转，uO2恢复输 出高电平，也使uO1变回低电平，电路回到稳
态。
工作波形
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
1、工作原理
《数字电子技术》
（4）恢复过程 暂稳态结束返回稳态后，因电容C上已
《数字电子技术》
2、定时元件RC连接方式 74LSl21内部集成有定时电阻Rint=2kΩ，因此74LSl21组
成单稳态电路中，微分定时元件有两种连接方式。
外接Cext 和Rext
外接Cext
单元2 单稳态触发器
《数字电子技术》
单元2 单稳态触发器
2.3 单稳态触发器的应用
《数字电子技术》
单稳态触发器是常见的脉冲基本单元电路之一，它被广泛的用 作脉冲波形的整形、定时和延时。
《数字电子技术》
2.3 单稳态触发器的应用
2、脉冲的定时
由于单稳态触发器能根据需要产生一定宽度（tW）的矩形脉冲，
因此可以利用这个脉冲去控制某电路使它在tW时间内动作（或不动
作），这就是脉冲的定时作用。
单稳态触发器电 路的延时波形
3、脉冲的延时
uI负脉冲加到单稳态触发端，在
单稳态触发器输出接一微分电路，则
《数字电子技术》
常见的集成单稳态触发器有TTL型的74LS121、74LS221、 74LS122、74LS123，高速CMOS型的74HCl23、74HC221、 74HC4538，CMOS4000型的CC4098、CCl4528等。
74LS121 TTL型单稳态触发器是一种不可重复触发单稳态触 发器。
单稳态触发器电路 的整形作用
1、脉冲的整形 在数字信号的采集、传输过程中，
经常会遇到不规则的脉冲信号。这 时，便可利用单稳态触发器将其整 形。 整形：将不规则的或是经过传输受 到各种干扰而使脉冲波形变坏的输 入脉冲信号，通过单稳态电路后， 便可获得具有一定宽度和幅度的、 前后沿比较陡峭的矩形脉冲。
单元2 单稳态触发器
当在uI端加触发信号（负脉冲）时，uO1 跳变为高电平，经RC微分电路，uR产生一个 正微分脉冲，正微分脉冲触发G2翻转，uO2输
出低电平并反馈到G1的输入端以维持G1的高 电平状态，电路进入暂稳态。
工作波形
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
1、工作原理
《数字电子技术》
（3）自动返回稳态