单稳态触发器
单稳态触发器
单稳态触发器特点:
电路有一个稳态、一个暂稳态。
在外来触发信号作用下,电路由稳态翻转到暂稳态。
暂稳态不能长久保持,由于电路中RC延时环节的作用,经过一段时间后,电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间取决于RC电路的参数值。
单稳态触发器的这些特点被广泛地应用于脉冲波形的变换与延时中。
一、门电路组成的微分型单稳态触发器
1. 电路组成及工作原理
微分型单稳态触发器可由与非门或或非门电路构成,如下图。与基本RS触发器不同,
(a)由与非门构成的微分型单稳态触发器 (b)由或非门构成的微分型单稳态触发
图6.7微分型单稳态触发器
构成单稳态触发器的两个逻辑门是由RC耦合的,由于RC电路为微分电路的形式,故称为微分型单稳态触发器。下面以CMOS或非门构成的单稳态触发器为例,来说明它的工作原理。
⑴ 没有触发信号时,电路处于一种稳态
没有触发信号时,为低电平。由于门输入端经电阻R接至,因此
为低电平; 的两个输入均为0,故输出为高电平,电容两端的电压接近0V,这是电路的“稳态”。在触发信号到来之前,电路一直处于这个状态:
, 。
⑵ 外加触发信号,电路由稳态翻转到暂稳态
当时,的输出由1 0,经电容C耦合,使,于是的输出v02 =1, 的高电平接至门的输入端,从而再次瞬间导致如下反馈过程:
这样导通截至在瞬间完成。此时,即使触发信号撤除(),
由于的作用,仍维持低电平。然而,电路的这种状态是不能长久保持的,故称之为暂稳态。暂稳态时,
,。
⑶ 电容充电,电路由暂稳态自动返回至稳态
在暂稳态期间,电源经电阻R和门的导通工作管对电容C充电,随着充电时
单稳态触发器
1.1 门电路构成的单稳态触发器
1.工作原理
用门电路和RC元件来构成的单稳态触发器。 其中RC电路为微分形式,我们把它叫做CMOS或 非门微分型单稳态电路。
为便于讨论,在本章我们把CMOS门电路的电压 传输特性理想化:
设定CMOS反相器的阈值电压UTH≈ 电路中CMOS门的UOH≈UDD、UOL≈0V。
另外要注意,对于不同逻辑门组成的单稳态触发器, 电路的触发信号和输出脉冲是不一样的。
3.电路主要参数计算
(1)输出脉冲宽度tw。 由波形图知,输出脉冲宽度tw为电容C充电过程。 即uI2从0V上升到UTH所需的时间。
将
,
,
代入上式可得:
(2)恢复时间tre。 在暂稳态结束后,电路还需要一段恢复时间,以便将 电容在暂稳态期间所充的电荷释放掉,使电路恢复到 初始的稳定状态。
t
数字电子技术基础
谢谢观看!
2.集成单稳态触发器74121
74121引脚图
TTL集成器件74121属于不可 重复触发的单稳态触发器, 在微分型单稳态触发器的基 础上附加输入触发信号控制 电路和输出缓冲电路形成。
输入控制电路主要用于实 现上升沿触发或下降沿触 发的控制 。
输出缓冲电路则是为了提高 单稳态触发器的负载能力。
集成单稳态触发器74121的逻辑功能表
当输入触发脉冲uI上升到G1门的阈值电压UTH,电路中 将产生如下正反馈过程: uI↑→ uO1↓→ uI2↓→ uO↑ 则门G1迅速导通,uO1很快 从高电平跳变为低电平 ,而由于电容C两端的电压不能 突变,所以uI2也同时跳变为低电平,门G2截止,输出 uO跳变为高电平。
单稳态触发器实验报告
单稳态触发器实验报告
单稳态触发器实验报告
引言
单稳态触发器是一种重要的电子元件,广泛应用于数字电路和计算机科学领域。本实验旨在通过实际操作和观察,深入理解单稳态触发器的工作原理和应用。
实验目的
1. 学习单稳态触发器的基本原理;
2. 掌握单稳态触发器的实际应用;
3. 理解单稳态触发器在数字电路中的作用。
实验器材
1. 单稳态触发器芯片;
2. 电路板;
3. 电源;
4. 示波器;
5. 电阻、电容等元件。
实验步骤
1. 搭建单稳态触发器电路:将单稳态触发器芯片连接到电路板上,并根据电路
图连接所需的电阻、电容等元件。
2. 接通电源:将电路板连接到电源上,并调节电源的电压和电流。
3. 示波器连接:将示波器的探头连接到电路板上,以便观察电路的波形。
4. 实验观察:通过改变电路中的元件数值和连接方式,观察单稳态触发器的工
作状态和输出波形的变化。
5. 记录实验数据:记录每次实验的电路参数、观察到的波形和实验结果。
实验结果与分析
在实验过程中,我们通过改变电容值和电阻值,观察到了单稳态触发器的工作
状态和输出波形的变化。当电容值较小或电阻值较大时,触发器的输出波形呈
现较长的稳态,即保持在高电平或低电平的时间较长。而当电容值较大或电阻
值较小时,触发器的输出波形呈现较短的稳态,即保持在高电平或低电平的时
间较短。
通过实验观察和数据记录,我们发现单稳态触发器在数字电路中具有重要的应用。例如,在计算机的存储器中,单稳态触发器可以用于控制存储单元的写入
和读取操作,确保数据的正确传输和存储。此外,在通信系统中,单稳态触发
器也被广泛应用于数据的解码和编码过程中,提高数据传输的可靠性和稳定性。结论
单稳态触发器
《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。
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
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
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。
单稳态触发器的基本原理
单稳态触发器的基本原理
单稳态触发器是一种具有两个稳态的电子电路,输入一个触发信号时,输出在一段时间内保持在一个稳态,然后恢复到另一个稳态。
基本原理如下:
1. 单稳态触发器由至少一个双稳态器和一个触发器组成。双稳态器具有两个稳态,分别为Set(置位)和Reset(复位)。
2. 当输入触发信号为高电平时,触发器处于Set稳态,输出为高电平。当输入信号回到低电平,触发器的状态不会改变。
3. 当输入触发信号为低电平时,触发器处于Reset稳态,输出为低电平。当输入信号回到高电平,触发器的状态不会改变。
4. 通过根据上述两个稳态的状态转移规则,输入信号的变化会导致触发器状态的切换,从而改变输出信号的状态。
5. 单稳态触发器可以设置一个固定的时间延迟,当输入触发信号改变时,触发器会在一段固定的时间后恢复到另一个稳态。
6. 单稳态触发器的具体实现方式有很多,比如基于门电路的实现(如SR触发器、D触发器等)和基于集成电路的实现(如555定时器等)。
总之,单稳态触发器通过输入信号的变化从一个稳态切换到另一个稳态,以实现一段固定的时间延迟,并输出变化后的信号状态。
单稳态触发器有哪些_单稳态触发器工作原理介绍
单稳态触发器有哪些_单稳态触发器工作原理介绍
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。
单稳态触发器分类按电路形式不同:
1、门电路组成的单稳态触发器
2、MSI集成单稳态触发器
3、用555定时器组成的单稳态触发器
工作特点划分:
1、不可重复触发单稳态触发器
2、可重复触发单稳态触发器电
单稳态触发器工作原理当输入Vi保持高电平时,Ci相当于断开。输入Vi‘由于Ri的存在而为高电平Vcc。此时,①若定时器原始状态为0,则集电极输出(7脚)导通接地,使电容C放电、Vc=0,即输入6脚的信号低于2/3Vcc,此时定时器维持0不变。
②若定时器原始状态为1,则集电极输出(7脚)对地断开,Vcc经R向C充电,使Vc 电位升高,待Vc值高于2/3Vcc时,定时器翻转为0态。
结论:单稳态触发器正常工作时,若未加输入负脉冲,即Vi保持高电平,则单稳态触发器的输出V o一定是低电平。
单稳态触发器的工作过程分为下面三个阶段来分析,图为其工作波形图:
①触发翻转阶段:
输入负脉冲Vi到来时,下降沿经RiCi微分环节在Vi’端产生下跳负向尖脉冲,其值低于负向阀值(1/3Vcc)。由于稳态时Vc低于正向阀值(2/3Vcc),固定时器翻转为1,输出V o为高电平,集电极输出对地断开,此时单稳态触发器进入暂稳状态。
②暂态维持阶段:
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。
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。
《单稳态触发器》
(3)暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的 参数(阈值电压及外接R、C),与触发脉冲的宽 度和幅度无关。
精选ppt
《数字电子技术》
6.4 单稳态触发器
二、单稳态触发电路的应用
(1)用作脉冲整形
不可重复触发
精选ppt
《数字电子技术》
6.4 单稳态触发器
6.4.3 用555时基电路构成单稳态触发器
在555时基单元电路的外部加接几个阻容 元件,就可接成单稳态电路。它所形成的单 脉冲持续宽度,可以从几微秒到几个小时, 精密度可达0.1%。
由555组成单稳态触发器时仅需外接一个 由电阻R和电容C组成的定时网络。
精选ppt
《数字电子技术》
6.4 单稳态触发器
下图6.4.5是TTL集成单稳态触发器74121简化的原理性 逻辑图。它是在普通微分型单稳态触发器的基础上附加输入 控制电路和输出缓冲电路而形成的。具有边沿触发的性质。
上、下边沿触发输入控制
tWRexC texltn2
图6.4.5 集成单稳态触发器74121逻辑图
tw=?
精选ppt
t re
《数字电子技术》
6.4 单稳态触发器
(二)积分型单稳态触发器
图6.4.3是用TTL与非门和反相器以及RC积分电路组成 的积分型单稳态触发器。为了保证vo1为低电平时VA在VTH以 下,电阻R的阻值不能取得很大。该电路用正脉冲触发。
单稳态触发器脉宽计算公式
单稳态触发器脉宽计算公式
单稳态触发器脉宽计算公式是电子学的基础公式之一,它被广泛应用于各种电子电路中,特别是数字电子电路和计时电路中。本文将简要介绍单稳态触发器及其脉宽计算公式的基本知识。
一、单稳态触发器简介
单稳态触发器是一种基本的数字电子电路元件,用于处理数字信号的稳态和脉冲信号。它有一个输入和两个输出,分别为Q和Q'(Q和Q‘互补)。单稳态触发器有两种类型,一种是正沿触发型(也称为T型触发器,它在T型脉冲信号到来时对输入进行稳态转换),另一种是负沿触发型(也称为D型触发器,它在D型脉冲信号到来时对输入进行稳态转换)。
单稳态触发器的工作原理是利用一个电容器和一个电阻器构成的RC电路来实现稳态和脉冲信号的处理功能。当输入信号发生变化时,电容器会接收到新的电荷,并在一段时间内保持电荷状态,从而控制输出信号状态的稳定和变化。
二、单稳态触发器脉宽计算公式
单稳态触发器的脉宽计算公式是由RC电路的电荷放电时间和电容器电量计算得到的。当单稳态触发器接收到输
入信号后,它会在一定时间内自动从稳态转换为脉冲信号,这个时间就是脉宽。
单稳态触发器脉宽计算公式如下:
t = 1.1 x R x C
其中,t是脉宽,单位为秒;R是电阻器的阻值,单位为欧姆;C是电容器的电容值,单位为法拉。
在实际应用中,我们需要根据具体的电路参数来优化单稳态触发器的设计和脉宽计算。一般来说,电阻器的阻值和电容器的电容值越大,脉宽就越长,反之亦然。因此,在进行单稳态触发器脉宽计算时,我们需要仔细考虑电路参数的选择和调整,以保证电路的稳定性和性能。
单稳态触发器
三、实验内容一:
测试74LS123功能,给定外接R=150k ,C=100uF, 计算输出脉宽的理论值;使用74LS192两片和 10Hz脉冲来进行实际测试
分析:
根据公式:two 0.45 C R 0.45100150 6750ms 6.75s 192是10进制可逆计数器,两片级联后可以形成100进制计数
需要嘀嘟声的音源,即首先要产生2种不同频率的声音。可 采用161对10kHz分频,在161的Q3~Q0得到4种不同频率的方 波。
ห้องสมุดไป่ตู้选取Q1为嘀音源(频率为10/4=2.5kHz),Q2为嘟音源(频率 为10/8=1.25kHZ)
对方波可以采用逻辑门来控制是否输出,即门控;如采用 与(非)门,则开门信号为1,方波通过,关门信号为0,方 波不能通过。
第III阶段:
此处P2+ 是指手动
脉冲的正 脉冲输出
暂态结束时,CD变 为0,而清零仍无效, 192将进入保持
三、实验内容二:
根据单稳态触发器的特性,利用逻辑箱上的脉 冲源和扬声器,设计一个简易门铃。
要求:按下按钮,扬声器发出一声嘀嘟的声音, 其中嘀声音调较高,嘀嘟持续的时间大致相当
分析:
单稳态触发器
没有触发脉冲时,触发器输出端可以保 持的状态,就是稳态
单稳态触发器
(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。
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。
主要应用:延时、整形等方面。 14.2.1 用与非门组成的单稳态触发器 1.电路组成:两个与非门;一个积分电路。 2. 工作原理: 电路处于稳态 → 外加触发信号,电路翻转为暂稳态 → 自动返回到稳态。 (1) 电路的稳态——无论vI是高电平还是低电平,G2 处于关闭状态,输出vO为高电平,这是电路的稳态;
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:正常工作依赖输入脉冲宽度。
5.改进措施:采用负窄脉冲触发的积分型单稳电路。
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wk.baidu.com
单稳态触发器工作原理
单稳态触发器工作原理
单稳态触发器是一种具有稳态和非稳态两种工作状态的数字逻辑电路。在非稳态时,输入引发了一次输出。在稳态时,输入不会引发输出,除非在输入发生变化时。单稳态触发器可以用于生成延时脉冲、消除毛刺、处理不稳定的输入信号等应用。
单稳态触发器通常由两个互补的非门(也称为反相器)组成。一个非门的输出连接到另一个非门的输入,并将该输入与一个稳态输入连接在一起。这个稳态输入决定了单稳态触发器的状态,称为置位状态或复位状态。
在置位状态下,第一个非门的输出为高电平,将第二个非门的输入拉低。这将导致第二个非门的输出保持在低电平,触发器处于非稳态。只要输入保持稳定,触发器将保持在非稳态,不产生输出。
当稳态输入发生变化,例如由低电平变为高电平时,第一个非门的输出将变为低电平。这将导致第二个非门的输入变为高电平,从而使第二个非门的输出在一个特定的时间间隔内保持在高电平。这个时间间隔称为单稳态脉冲宽度,可以通过选择适当的电阻和电容值来控制。
一旦单稳态脉冲宽度过去,第二个非门的输出将返回到低电平,触发器重新进入稳态。只有当稳态输入再次变化时,才会重新触发单稳态脉冲。
通过这种方式,单稳态触发器可以在非稳态时对输入信号进行
处理,生成一个确定宽度的输出脉冲,然后返回稳态状态以等待下一次输入变化。这种功能使得单稳态触发器在数字电路中非常有用。
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
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见的一种触发器,也被称为单稳态多谐振荡器。它在应用中具有重要的作用,可以用于信号的延时、脉冲的整形、频率的分频等。本文将详细介绍单稳态触发器的工作过程及其应用。
一、单稳态触发器的基本概念
单稳态触发器是一种具有两个稳定状态的触发器,其中一个稳定状态为触发状态(也称为非稳态),另一个稳定状态为稳态。在触发状态下,当输入信号满足特定条件时,触发器会自动切换到稳态,并在一定时间后恢复到触发状态。这种触发器的工作过程可以用一个简单的模型来描述。
二、单稳态触发器的工作原理
单稳态触发器通常由两个互补的非门和一个RC电路组成。当输入信号触发器为高电平时,称为触发状态;当输入信号为低电平时,称为稳态。在触发状态下,输出信号为高电平;在稳态下,输出信号为低电平。当触发状态下输入信号发生改变时,触发器会进入稳态,并在一定时间后返回触发状态。
三、单稳态触发器的工作过程
单稳态触发器的工作过程可以分为触发过程和稳态过程两个阶段。
1. 触发过程
当输入信号从低电平变为高电平时,触发器进入触发状态。在这个阶段,输出信号保持高电平,RC电路开始充电。触发器的稳态过程的持续时间由RC电路的参数决定,可以通过改变RC电路的电阻和电容值来控制。
2. 稳态过程
当RC电路充电到一定程度后,触发器会自动从触发状态切换到稳态。在稳态下,输出信号保持低电平,RC电路继续充电直到充满。稳态过程的持续时间由RC电路的参数决定,可以通过改变RC电路的电阻和电容值来控制。
四、单稳态触发器的应用
单稳态触发器在数字电路中有广泛的应用。以下是一些常见的应用场景:
单稳态触发器
单稳态触发器
我们知道,由于触发器有两个稳定的状态,即0和1,所以触发器也被称为双稳态电路。与双稳态电路不同,单稳态触发器惟独一个稳定的状态。这个稳定状态要么是0,要么是1。单稳态触发器的工作特点是:
(1)在没有受到外界触发脉冲作用的状况下,单稳态触发器保持在稳态;
(2)在受到外界触发脉冲作用的状况下,单稳态触发器翻转,进入“暂稳态”。假设稳态为0,则暂稳态为1。(3)经过一段时光,单稳态触发器从暂稳态返回稳态。单稳态触发器在暂稳态停歇的时光仅仅取决于电路本身的参数。微分型单稳态触发器[图6.3.1]包含阻容元件构成的微分电路。由于CMOS门电路的输入电阻很高,所以其输入端可以认为开路。电容和电阻构成一个时光常数很小的微分电路,它能将较宽的矩形触发脉冲变成较窄的尖触发脉冲。稳态时,等于0,等于0,等于,等于0,等于,电容两端的电压等于0。触发脉冲到达时,大于,大于,等于0,等于0,等于,电容开头充电,电路进入暂稳态。当电容两端的电压升高到时,即升高到时,等于0,电路退出暂稳态,电路的输出复原到稳态。明显,输出脉冲宽度等于暂稳态持续时光。电路退出暂稳态时,已经回到0(这是电容和电阻构成的微分电路打算的),所以等于,等于,电容通过输入端的庇护电路快速放电。当下降到时,内部也复原到稳态。
图6.3.1 微分型单稳态触发器
图6.3.5 积分型单稳态触发器
积分型单稳态触发器[图6.3.5]包含阻容元件构成的积分电路。稳态时,等于0,、和等于。触发脉冲到达时,等于,等于,仍等于,等于,电容开头通过电阻放电,电路进入暂稳态。当电容两端的电压下降到时,即下降到时,等于,电路退出暂稳态,电容的放电过程要持续到触发脉冲消逝。回到后,又变成,电容转为充电。当升高到后,电路内部也复原到稳态。
- 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)。
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:有一个稳定状态和一个暂稳态的触发器。 主要应用:延时、整形等方面。 主要应用:延时、整形等方面。 14.2.1 用与非门组成的单稳态触发器 1.电路组成:两个与非门;一个积分电路。 .电路组成:两个与非门;一个积分电路。 2. 工作原理: . 工作原理: 电路处于稳态 → 外加触发信号,电路翻转为暂稳态 外加触发信号, 自动返回到稳态。 → 自动返回到稳态。 无论v (1) 电路的稳态 ) 电路的稳态——无论 I是高电平还是低电平,G2 无论 是高电平还是低电平, 处于关闭状态,输出v 为高电平,这是电路的稳态; 处于关闭状态,输出 O为高电平,这是电路的稳态;
3.正常工作条件:输入正脉冲vI的宽度 pI一定要大于单 .正常工作条件:输入正脉冲 的宽度t 稳态的输出脉冲宽度t 稳态的输出脉冲宽度 p。 4.弱点:正常工作依赖输入脉冲宽度。 .弱点:正常工作依赖输入脉冲宽度。 5.改进措施:采用负窄脉冲触发的积分型单稳电路。 .改进措施:采用负窄脉冲触发的积分型单稳电路。
二、CT74LS123双单稳态触发器简介 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 在直接复位端输入低电平脉 可提前终止输出脉冲, 冲,可提前终止输出脉冲,迫使脉 冲变窄, 变为t 。 冲变窄,由tp变为 p′。 •此芯片具有重复触发功能,可使输出脉冲加宽。 此芯片具有重复触发功能,可使输出脉冲加宽。 此芯片具有重复触发功能
(2)外加触发信号,电路翻转为暂稳态 )外加触发信号, 设稳态时v 为低电平。 电平由低变高时,由于v 设稳态时 I为低电平。当vI电平由低变高时,由于 C不能 突变仍保持高电平,则使v 电平从高变低;随电容C的放电 突变仍保持高电平,则使 O电平从高变低;随电容 的放电 过程进行, 将下降,维持G 开通的条件将被破坏,因此G 过程进行,vC将下降,维持 2开通的条件将被破坏,因此 2 开通的状态是暂时的,是暂稳态; 开通的状态是暂时的,是暂稳态; (3)自动返回到稳态 ) 下降到关门电平时, 由开通返回到关闭状态, 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。 由低电平返回到高电平。
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。 单稳态触发器在脉冲系统中有着广泛的应用。 例Fra Baidu bibliotek由CT74LS123组件接成的两级单稳态定时电路。 组件接成的两级单稳态定时电路。 组件接成的两级单稳态定时电路 工作波形: 工作波形:
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 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;↑ 说明: 表示任意值; 表示电平从高到低的跳变 表示电平从高到低的跳变; 说明 表示电平从低到高的跳变; 表示电平从低到高的跳变; “高”表示高电平脉冲;“低”表示低电平脉 高 表示高电平脉冲; 冲。 :C 是外接电容端,R 是内部电阻端,R / •使用 使用: ext是外接电容端, int是内部电阻端, int 使用 Cext是外接电阻和电容公共端。 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 决定 决定。 单稳态触发器输出脉冲的宽度由定时元件 和C决定。 接法: 接法: