单稳态触发器翻转
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
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，随着充电时间的增加增加，升高，使时，电路发生下述正反馈过程（设此时触发器脉冲已消失）：迅速截止，很快导通，电路从暂稳态返回稳态。
, 。
暂稳态结束后，电容将通过电阻R放电，使C上的电压恢复到稳定状态时的初始值。
在整个过程中，电路各点工作波形如图6.8所示。
图6.8 微分型单稳态触发器各点工作波形2. 主要参数的计算(1) 输出脉冲宽度暂稳态的维持时间即输出脉冲宽度，可根据的波形进行计算。
单稳态触发器
同时输出返回到
的状态。
此后电容C通过电阻R和G2门的导通电路放电， 最终使电容C上的电压恢复到稳定状态时的初始 值，电路从暂稳态回复到稳态。
2．电路波形 uI
0 uO1
uI02 UDD UTH
0
uO
tw
tw
0
t1 t2
t
t UDD+ΔU
t
t
由波形图可知，若uI的正脉宽大于暂态脉宽tw，在电 路由暂态返回到稳态时，由于门G1被uI封锁住了， 会使输出uO的下降沿变缓，波形质量下降。 此时可以在单稳态触发器的输入端加一个RC微分电路，
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。
此时即使触发信号uI撤除（即uI变为低电平），uO仍维 持高电平。 但电路的这种状态不能长久保持，所以叫做暂稳态。
数字电子技术基础
单稳态触发器
单稳态触发器
1.1 门电路构成的单稳态触发器 1.2 集成单稳态触发器
单稳态触发器--只有一个稳定状态的触发器。
特点：在未加触发脉冲前，电路处于稳定状态； 在触发脉冲到来时，电路由稳定状态翻转为暂 稳定状态，停留一段时间后，电路又自动返回 稳定状态。
暂稳定状态维持的时间长短，取决于电路的 参数（RC），与触发脉冲无关。
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。
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：。
积分型单稳态触发器
积分型单稳态触发器
积分型单稳态触发器是一种具有单稳态特性的触发器，它的工作状态可以分为稳态和暂稳态。
在稳态时，积分型单稳态触发器的输出为0。
当触发脉冲到来时，输出翻转到暂稳态，此时输出为1。
在暂稳态状态下，积分型单稳态触发器会开始计时，同时通过内部电路进行积分操作。
计时结束后，输出会再次翻转回到稳态，此时输出为0。
积分型单稳态触发器的特点在于它的暂稳态时间可以由外部电阻和电容来调整，因此应用非常广泛。
例如，在脉冲整形中，可以利用积分型单稳态触发器将矩形脉冲转换为正弦波或余弦波等。
需要注意的是，积分型单稳态触发器的暂稳态时间与触发脉冲的宽度和幅度无关，只取决于电路本身的参数。
因此，在应用时需要根据具体的电路参数和工作需求来调整电阻和电容的值，以获得所需的暂稳态时间。
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。
(中职)数字电子技术题库带答案-判断题
《数字电子技术》习题库判断题题.逻辑电路中，一律用“1”表示高电平，用“0”表示低电平。
()1.“与”门的逻辑功能是“有1出1,全0出0"。
().“异或”门的逻辑功能是“相同出0,不同出1”。
()2.常用的门电器中，判断两个输入信号是否相同的门电路是“与非”门。
().由分立元件组成的三极管“非”门电路，实际上是一个三极管反相器。
()3. TTL集成“与非”门电路的输入级是以多发射极晶体管为主。
().常见的小规模数字集成电路是TTL集成门和M0S集成门两大系列。
()4. CMOS门电路是由PM0S和NM0S管组成的互补不对称型逻辑门电路。
(). CMOS 传输门的输入与输出不可以互换，所以传输门又称为单向开关。
()5. CMOS “与非”门和反相器相连可以组成一个双向模拟开关。
().用四位二进制代码表示1位十进制数形成的二进制代码称为BCD码。
()6.逻辑代数又称为布尔代数。
().逻辑变量只有0和1两种数值，表示事物的两种对立状态。
()7.常用的化简方法有代数法和卡诺图法。
().任何一个逻辑函数的表达式一定是唯一的()8.任何一个逻辑表达式经化简后，其最简式一定是唯一的().我们常用的计算机键盘是由译码器组成的()9.优先编码器中，允许几个信号同时加到输入端，所以，编码器能同时对几个输入信号进行编码。
().常见的8-3线编码器中有8个输出端，3个输入端。
() 10.输出n位代码的二进制编码器，最多可以有2n个输入信号。
(). 8421BCD码是最常用的二-十进制码。
()11.在优先编码器中，几个输入信号同时到来时，数字大的信号总是被优先编码。
().二-十进制译码器的功能与二-十进制编码器的功能正好相反。
()12.二-十进制译码器对8421 BCD码以外的四位代码拒绝翻译。
().电子手表常采用分段式数码显示器。
()13.触发器在某一时刻的输出状态，不仅取决于当时输入信号的状态，还与电路的原始状态有关。
微分型单稳态触发器
微分型单稳态触发器
一、前言
微分型单稳态触发器是数字电路中的一种基本电路，具有稳定性高、抗干扰性强、反应速度快等优点，在电路控制、通讯、计算机等领域得到了广泛的应用。
二、基本概念
微分型单稳态触发器是一种利用放大器、电容和电阻等元器件构成的电路，其特点是具有两种稳定状态和一种间歇状态。
当输入信号经过放大和处理后，可以使输出信号从一个稳定状态转换到另一个稳定状态。
三、电路结构
微分型单稳态触发器的电路结构一般由两个晶体管放大器、一个电容和若干个电阻组成。
其中一个晶体管放大器作为基本电路，用以放大输入信号；另一个晶体管放大器作为反馈电路，在一定条件下控制输出信号进行翻转。
四、电路原理
当输入信号发生变化时，输出电压也随之变化。
当输出电压达到一定
阈值时，反馈电路使输出电压发生翻转，此时输出电压从一个稳态变
成另一个稳态，如此便实现了触发功能。
五、应用领域
微分型单稳态触发器广泛应用于计算机领域，如时序控制、数据存储等。
在通讯领域，微分型单稳态触发器可以实现数字解调器和数字调
制器。
此外，在自动控制系统中，微分型单稳态触发器也被广泛使用，如在温度控制、汽车电子控制等方面。
六、总结
微分型单稳态触发器作为数字电路中的一种基本电路，具有稳定性高、抗干扰性强、反应速度快等优点，被广泛的应用于各个领域。
随着科
学技术的不断发展，微分型单稳态触发器的应用场景也在不断扩大，
相信未来它将在更多领域发挥作用。
单稳态触发器
16
第 12 章
3.脉冲整形
脉冲波形的产生和整形
将外形不规则的脉冲作触发脉冲，经单稳输出，可获 得规则的脉冲波形输出。
2019年1月1日星期二
17
第 12 章
脉冲波形的产生和整形
12.3 施密特触发器
主要要求：
理解施密特触发器的概念和特点
掌握施密特触发器的传输特性和应用
2019年1月1日星期二
不可重复触发型
可重复触发型
74121、74221、74LS221 都是不可重复触发的集成单 稳态触发器，而74122、 74LS122、74123、 74LS123等属于可重复触发 的集成单稳态触发器。
在tw时间内再次触发 将持续暂稳态。
2019年1月1日星期二
11
第 12 章
脉冲波形的产生和整形
2019年1月1日星期二
33
第 12 章
脉冲波形的产生和整形
2.施密特触发器 将555的uI1（2脚）与uI2（ 6脚）连接在一起作输入uI， UREF（4脚）与 R D（5脚）都不起作用时，就构成了一个 施密特触发器。其中3脚为输出。 可以构成波形变换、波形整形、鉴幅等多种电路。
波形变换
2019年1月1日星期二
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第 12 章
脉冲波形的产生和整形
12.3.1 用门电路组成的施密特触发器
施密特触发器有两个稳定的工作状态，所以是双稳态触发 器的一种。但是又不同于一般的双稳态触发器，其两个稳 态互相翻转所需的输入信号电平不相同，具有滞后电压传 输特性，即回差特性。如图12.1.1所示其输出信号与输入 信号关系的电压传输特性曲线图。
2019年1月1日星期二
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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
第I阶段:
P2+被按下时，输出 由0－>1，123不会被 触发；此时192的清零 有效，将实现清零
此处P2+ 是指手时， 输出由1－>0， 123被触发，输 出暂态1，使 192CD为1；同 时192的清零无 效，开始计数
第I阶段:
P2+被按下时，输出 由0－>1，123不会被 触发；此时192的清零 有效，将实现清零
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
单稳态触发器只有一个稳态；在触发脉 冲作用下，单稳态触发器由稳态翻转到 暂态；暂态保持一段时间后，将自动变 回稳态。
暂态维持的时间就是单稳态触发器的输 出脉宽
一、实验目的
掌握单稳态触发器的功能和相关概念 掌握单稳态触发器输出脉宽的计算方法
器；如果用10Hz方波作为计数脉冲，则192计数的值就是以 0.1秒为单位的时间。两片192可以计时到9.9秒，大于123的输 出脉宽
若让192的计数从123暂态起始时开始，暂态结束时停止并保 持供读数，则可用来对123的暂态时间进行测试
整个过程应当是
192清零－>123暂态开始，192开始计数－>123暂态结束，192保持计
触发器 1
触发器 2
A门 B门
C门
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。
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。
555定时器构成单稳态触发器案例分析
555定时器构成单稳态触发器案例分析图9.22所示是由555定时器及外接元件R 、C 构成的单稳态触发器。
根据555定时器的功能表10-2，可分析其工作原理：图9.22 555定时器构成单稳态触发器（1）稳定状态0。
接通电源瞬间，电路有一个稳定的过程。
即电源通过电阻R 向电容C 充电，使u C （即u I6）上升。
当u C 上升到23CC V 且2脚为高电平（213I CC u V >）时，其输出为低电平0。
此时，放电三极管T 导通，电容C 又通过三极管T 迅速放电，使u C 急剧下降，直到u C 为0，输出保持低电平0。
如果没有外加触发脉冲到来，则该输出状态一直保持不变。
（2）暂稳状态1。
当外加负触发脉冲（213I CC u V <）作用时，触发器发生翻转，使输出u o 为1，电路进入暂稳态。
这时，三极管T 截止，电源可通过R 给C 充电，u C 逐渐上升。
当负触发脉冲撤消（213I CC u V >）后，输出状态保持暂稳态1不变。
当电容C 继续充电到大于23CC V 时，电路又发生翻转，输出u o 回到0，T 导通，电容C 放电，电路自动恢复至稳态。
可见，暂稳态时间由R 、C 参数决定。
若忽略T 的饱和压降，则电容C 上电压从0上升到23CC V 的时间，就是暂稳态的持续时间。
通过计算可得输出脉冲的宽度为：ln 3 1.1W t RC RC =≈ （9.4）通常R 取值在几百欧姆到几兆欧姆，电容取值在几百皮法到几百微法。
因此，电路产生的脉冲宽度可从几微秒到数分钟，精度可达0.1% 。
这种单稳态触发器的工作波形如图9.23所示。
0.01μFu I图9.23 图9.22电路的工作波形通过上述分析可以看出，它要求触发脉冲的宽度要小于W t 。
并且其周期要大于W t 。
如果触发脉冲的宽度大于W t ，可通过RC 微分电路变窄后再输入到555定时器的2脚上。
u u 2/3V 1/3V u It t。
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。
555单稳态电路工作原理
555单稳态电路工作原理555单稳态电路是一种常见的定时器电路，其工作原理是通过RC电路的充放电特性来实现定时功能。
该电路由三个5KΩ的电阻器、一个50μF的电容器和一个555定时器集成电路组成。
当电路接通电源时，555定时器的输出端（3脚）为低电平，此时比较器C的输出为低电平，比较器A的输出也为低电平。
当触发信号（输入信号）加到输入端（2脚）时，比较器A的输出由低电平跳变为高电平，从而触发单稳态电路进入暂稳态。
此时，电源通过5KΩ的电阻器R1和R2向50μF的电容器C充电，随着充电的进行，比较器B的输出由低电平跳变为高电平，从而使触发器翻转为低电平，结束了暂稳态。
在暂稳态期间，RC电路的充放电时间决定了暂稳态的持续时间。
根据公式t = RC，充放电时间的长短取决于电阻R1和R2的阻值以及电容C的容量。
当充电完成后，比较器B的输出由低电平跳变为高电平，从而触发单稳态电路进入稳态。
此时，555定时器的输出端（3脚）为高电平。
在稳态期间，如果没有触发信号输入，单稳态电路将一直保持稳态状态。
当需要再次触发单稳态电路时，只需要将输入信号加到输入端（2脚），比较器A的输出将由低电平跳变为高电平，从而再次触发单稳态电路进入暂稳态。
在实际应用中，555单稳态电路通常用于产生脉冲信号或延时信号。
通过调节电阻R1和R2的阻值以及电容C的容量，可以改变充放电时间，从而调整输出脉冲的宽度或延迟时间。
此外，555单稳态电路还可以通过串联或并联的方式实现多路输出信号的控制。
总之，555单稳态电路是一种简单、可靠、实用的定时器电路，在许多领域都有着广泛的应用。
它的出现为电子系统的定时控制提供了更加灵活和方便的实现方式。
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。
图6.3.8 集成单稳态触发器74121的规律图第1页共2页。
555单稳态触发器暂稳态和稳态的工作时间
555单稳态触发器暂稳态和稳态的工作时间1.引言1.1 概述概述单稳态触发器是一种重要的数字电路元件，在现代电子器件和通信系统中被广泛应用。
它可以在时序控制、频率分频、脉冲变换等方面发挥重要作用。
单稳态触发器具有两个稳态状态，即暂稳态和稳态。
暂稳态是指在输入触发脉冲作用下，触发器输出从一个稳态状态转变到另一个稳态状态的过程，而稳态是指触发器输出保持在某个稳定的状态。
本文将重点探讨555单稳态触发器的暂稳态和稳态的工作时间。
首先，我们将介绍单稳态触发器的基本原理和结构。
然后，我们将详细讨论暂稳态的工作时间要点，包括输入触发脉冲的宽度和对称性对暂稳态时间的影响。
接着，我们将讨论稳态的工作时间要点，其中包括稳定状态的保持时间和复位时间。
通过深入研究555单稳态触发器的暂稳态和稳态的工作时间，我们可以更好地理解该器件的性能和特性，为电子设计和应用提供有效的参考和指导。
同时，我们也可以进一步优化触发器的工作性能，提高电路的稳定性和可靠性。
在接下来的章节中，我们将逐一介绍单稳态触发器的相关内容，并详细分析暂稳态和稳态的工作时间要点。
通过阅读本文，读者将有机会深入了解555单稳态触发器，并在实际应用中灵活运用，从而为电子技术领域的发展贡献自己的力量。
1.2文章结构文章结构部分应该包含以下内容：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构，以便读者了解文章内容的脉络。
本文共分为引言、正文和结论三个主要部分。
引言部分将简要概述文章的主题和目的，引领读者对文章的整体背景有所了解。
同时，还将介绍文章结构的安排，让读者对整个文章的脉络和逻辑有所把握。
正文部分是文章的核心部分，将详细介绍如何理解和应用555单稳态触发器的暂稳态和稳态的工作时间。
其中，2.1节将对单稳态触发器进行介绍，包括原理、结构和工作方式等内容；2.2节将重点讨论暂稳态的工作时间要点，包括暂稳态的产生、持续时间的计算方法等；2.3节将重点讨论稳态的工作时间要点，包括稳态的维持时间、重复周期等。
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• 将边沿变换缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波， 将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。
it does exhibit a type of memory characteristic that makes it useful in certain special situations.
• 答疑 – 玉泉信电楼308室/周二周五下午2:30-5:00 – 上课课间、课后均可 – Email，微信群/数字系统设计，短信均可
3
Grading (考核)
Final grades will be computed approximately as follows:
•平时（含课程作业、期中考试+小测验、Project、出勤等）30%
– 下降时间tf
– 占空比q
» q= Tw/T
• 获取矩形波形
描述矩形脉冲特性的主要参数
– 多谐振荡器电路 – 整形电路变换已有的周期性波形
8
一阶线性电路的暂态分析
1.什么叫一阶电路？
一个独立的储能元件的电路。即经串、并联可化简为RC （或RL）电路。
例：
K C1
K C1
R1 E
C2 R2
R1
E
C2
– Class Room Check – Homework Sets – 作业每周二上交截止期为课后一周内有效
•Project
– 2 projects (1 or 2 members team)
– Project-2可选（总评加分1~5分，但不超过平时成绩范围）
•Finial Exam期末闭卷考试 - 70%
R2
R1 +R2
一价电路
C1C2 C1 C2
C1
R1
C2
R2
高价电路
9
2. 一阶电路的分析 解微分方程法 三要素法 前提？ 阶跃信号
（1）三要素
时间常数τ： RC, L R
初始值x(0+)： vc (0 ) vc (0 ), iL (0 ) iL (0 ) 趋向（稳态）值x(∞)： •电容不再充放电，ic=0.此时，电容可视为开路。
•电感电流不再变化，vL=0.此时，电感可视为短路。
t
x(t) x() [x(0) x()]e
10
施密特触发器Schmitt-trigger circuit
• 特点
– 输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与 输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。
4
课程结构
• 数字理论知识(必备)
– 数字系统和编码、逻辑代数、门电路
• 数字电路分析与设计
– 组合逻辑电路 – 触发器、半导体存贮器、可编程器件 – 时序逻辑电路
• 脉冲电路与接口 • 控制器与数字系统
– 状态机 – 控制器 – 微码控制器
– 测试和验证
• 微处理器简介与设计
– 指令集 – 4位CPU
v •反相施密特 ' o
VDD
特点：滞后特性
O VT- VT+
vI
VDD/2 VDD
2017 spring ---#11 pulse & clock circuit
5
Monostable Multivibrator ------------脉冲电路 （1）
6
•概述 •施密特触发器 •单稳态触发器
-微分型 -积分型
7
概述
• 参数
– 脉冲周期T
– 脉冲幅度Vm
– 脉冲宽度Tw
– 上升时间tr
电子工业出版社, 2005. – M.M.Mano, 数字设计(第四版), 电子工业出版社, 2010.
» /mano
2017 spring ---#11 pulse & clock circuit
2
Other Course Info
• Website: – /wdwd/教学工作/ – 学在浙里, 85-671C0050-0001042-898: 数字系统设计 – Check frequently
数字系统设计
Digital System Design
-----脉冲电路
2017 spring ---#11 pulse & clock circuit
1
课程简介
• 课程代码：111C0120 • 参考书
– 阎石, 数字电子技术基础, 第6版, 高等教育出版社, 2016. – 王金明著，数字系统设计与Verilog HDL，电子工业出版社，第6版 – 补充讲义/期中考试前预备 – Stanford 大学 108A课程notes. – R.H.Katz, G.Borriello, Contemporary Logic Design, second edition,
波形分析 •当vI<VT-时，VO=0（OA段、DE段） •当vI>VT+时，VO= VDD（BC段）
正反馈
VT VT
•当vI从0变大时，
v
' I
R2 R1 R2
vi
vI<VT+时，
v
' I
VTH
,VO=0（AB段）
vi略大于VT+时，有一正反馈过程
v'
VO
I
•当VI 从VDD变小时，
11
10.2 施密特触发器
10.2.1 用门电路组成施密特触发器
一.CMOS非门构成
1 . 电路组成
条件：R1 R2
2 . 符号
3 . 原理
假设：CMOS为理想器件，即
Ri , VTH VDD / 2, VOH VDD, VOL 0V
(1)
v' I
R2 R1 R2
vI
v' I
R2 R1 R2
vI
R1 R1 R2
vDD
vI>VT-时，
v
' I
VTH,VO=VDD（CD段）
O A B C DE
v vi略小于VT-时，
有一正反馈过
'
I
VO
程
13
4.电压传输特性 vo=f(vI)
•同相施密特
vo
R1 R2
VDD
VDD
O VT- VT+
vI
VDD/2 VDD
R1 R1 R2
vo
与vi、vo均有关
当v' i
VDD
/2
vi
(1
R1 R2
)
VTH
电路输出低电平 负向VT阈 值电压
当v' i
VDD / 2
vi
(1
R1 R2) VTH源自电路输出高电平 正向阈值电压
VT
12
vi
v ' 正反馈 i
VDD
VDD / 2
O
Vo
VDD
（2）当VT- < vI < VT+时？