(最新经营)单稳态触发器与施密特触发器原理及应用

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数字电子电路分析与应用)4-3单稳态触发器

稳态
触发器在暂稳态结束后，会进入一个稳定的状态，此时触发器的输出状态保持不变。
触发器的波形变换功能
01
02
03
脉冲整形
利用触发器可以将不规则的输入信号转换成具有特定波形和频率的输出信号。
信号分离
可以将一个连续的输入信号分离成多个脉冲信号，实现信号的分离和整形。
信号分频
利用触发器可以将输入信号的频率降低，实现信号的分频。
输出脉冲宽度稳定，受电源电压和温度变化影响较小。
单稳态触发器的优势与不足
• 输出脉冲幅度大，驱动能力强。
单稳态触发器的优势与不足
不足
输出脉冲的上升沿和下降沿不陡峭，可能会影响后续电路的工作。
输出脉冲宽度固定，无法调节。
电路的延迟时间受元件参数影响较大，不易精确控制。
单稳态触发器的发展趋势
恢复时间
指从输出状态改变后，输出回到稳定状态所需的时间。
影响因素
触发器的电路结构和参数，以及上一次触发后的余振影响。
选择依据
根据实际应用需求，选择具有较短恢复时间的单稳态触发器，以提高工作效率。
重复频率
重复频率
指单位时间内触发器能够重复工作的次数。
影响因素
触发器的电路结构和参数，以及电源电压和环境温度等外部条件。
03 单稳态触发器的应用
定时器
定时器
单稳态触发器可以用于定时器电路，通过设定输入脉冲的宽度和延迟时间，实现定时控制。
定时器应用
定时器在各种电子设备和系统中有着广泛的应用，如微波炉、烤箱、洗衣机等家电的计时功能，以及计算机和通信设备的时钟信号等。
脉冲整形
脉冲整形
单稳态触发器可以对输入脉冲进行整形，通过调整输出脉冲的宽度和形状，以满足特定电路的要求。

总结单稳态电路,多谐振荡器及施密特触发器的功能和各自的特点

总结单稳态电路,多谐振荡器及施密特触发器的功能和各自的
特点
1. 单稳态电路
功能：单稳态电路常用于产生固定时长的脉冲电信号，可广泛应用于定时、计数、测量等领域。

特点：单稳态电路一般由一个RC电路和一个触发器构成，工
作原理是在一定条件下，输入信号变化时，电路产生一个输出电平迅速上升或下降，保持一段时间后自动恢复原状态。

其特点是操作简单、时序控制准确、设计灵活。

2. 多谐振荡器
功能：多谐振荡器是一种可产生多种频率的电路，可用于产生多个频率的信号，广泛用于电子音乐合成、声光效果等领域。

特点：多谐振荡器由一个或多个谐振回路、放大器和反馈电路组成。

它的特点是可以产生多种频率的正弦波、方波、三角波等信号，并且可以在调节参数的情况下改变频率、幅度和波形。

3. 施密特触发器
功能：施密特触发器是一种用于信号整形、判别与转换的电路，可广泛应用于计算机和通讯等领域。

特点：施密特触发器是基于正反馈电路的，通过自身正反馈的作用，使得输入信号在电路的输出端被整形。

其特点是能够使得输入信号稳定地转换为数字信号，且通过调节电路参数，可实现滤波、判别、增益控制等功能。

电子技术课件第八章施密特触发器和单稳态触发器的逻辑

当 uC 上升到 UT+ 时，施密特触
UuCC
发器状态翻转，uO 跃变为低电平 UOL。
E析NUU时OT=TE省+-1N略时=它，0。时不，影u响O振= 荡1t，器多电这阻翻谐路时转R振O工，当C荡放作u经u器O电C，重R下不，下新和降工使面跃施到作u分变密C；U下为特T-降高触时。电发，平器触的U发O输器H，出又电
触发器。
uI
输
入
暂稳态期间
单
波形
不能再次触发。
稳
下O面通过工作波形的分析来说t 明可
工作波形举例
单稳输出波形
不可重重区复别触。uO发型和不可重复触发型触时发，器触输的出发翻脉转冲为到暂来
复
tW
tW
稳态，经暂稳态持
触
发型
O
续时间 tW 后重新自外触发脉冲未来动t回到稳态。
TR-A TR-B TR+
一般接法
Q
RI CX RX/CX
单可稳重输复出触
uO 时，输出为稳态。
tW
tW
暂稳态期间能再次触发。其输出脉宽将在原暂稳态时间基础上再展宽 tW 。
波发
形型 O
t
(二)8.4.2集成单稳态触发器
1. TTL 不可重复触发型单稳态触发器 CT74121 的逻辑符号外接元件和连线少，触发方式灵活，既可用输
触发信有入分号3 方脉个输便冲，的而正TR且跃-A工变作触稳发定，性又好可。用因负此跃应变单用触稳很发不的广，可限泛使重定。用复符十触号发型
是一种多用途集成电路，只要外接少量阻容元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等，使用方便、灵活，应用广泛。

单稳态触发器

的波形信号输出。
2019年7月24日星期三
4
第 12 章脉冲波形的产生和整形
构成电路：
其周期可以用下面公式计算
T 2.3RC
2019年7月24日星期三
5
第 12 章脉冲波形的产生和整形
12.1.2 RC基本多谐振荡器
其振荡周期可以用下面公式计算
T 1.4RC
2019年7月24日星期三
6
逻
工
辑
作
符
波
号
形
74HC123功能表
输
入
输出
说明
RD
TR
TR
Q
Q
1
0
↑
1
↓
1
↑
0
1
TR↑触发
TR
↓触发 ↑触发
RD
0
×
×
0
1
RD低电平置0
×
1
×
×
×
0
0
1
0
1
TR
为高电平，置0

TR
为低电平，置0

同样有输出脉冲宽度 tW 0.7RextCext
2019年7月24日星期三
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第 12 章脉冲波形的产生和整形
12.2.3 单稳态触发器的应用
1.脉冲定时
上图是单稳态触发器的模块逻辑表达。用较小的宽度的脉冲去触发，可以获得确定宽度的脉冲输出，实现定时控制（如下图）。
2019年7月24日星期三
15
第 12 章脉冲波形的产生和整形
2.脉冲延迟
某些电路中，要求输入信号出现后电路不立即工作，而应延迟一段时间后再工作。将输入信号uI1加入第一级单稳态电路，再级联一级单稳态就获得了延迟tw时间的脉冲输出。

施密特、单稳态触发器仿真实验

上海大学本科生课程作业题目：数字电子技术课程实践项目二课程名称：数字电子技术学院：机电工程与自动化学院*名：**学号：********题目要求：用555定时器构成的单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器进行设计和仿真 1.单稳态触发器：1.1 工作原理：单稳态电路的组成和波形下图所示。

当电源接通后，Vcc 通过电阻R 向电容C 充电，待电容上电压Vc 上升到2/3Vcc 时，RS 触发器置0，即输出Vo 为低电平，同时电容C 通过三极管T 放电。

当触发端2的外接输入信号电压Vi ＜1/3Vcc 时，RS 触发器置1,即输出Vo 为高电平，同时，三极管T 截止。

电源Vcc 再次通过R 向C 充电。

输出电压维持高电平的时间取决于RC 的充电时间，当t=t W 时，电容上的充电电压为；CC RC tCC C V e V v w 321=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-，所以输出电压的脉宽 t W =RCln3≈1.1RC 。

一般R 取1k Ω～10M Ω，C ＞1000pF 。

值得注意的是：t 的重复周期必须大于t W ，才能保证放一个正倒置脉冲起作用。

由上式可知，单稳态电路的暂态时间与VCC 无关。

因此用555定时器组成的单稳电路可以作为精密定时器。

单稳态电路的电路图和波形图1.2 555单稳态触发器的设计：1.2.1 电路设计基本原理：单稳态触发器具有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。

在外界触发脉冲作用下，它能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，在自动返回稳态；暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。

由于单稳态触发器具有这些特点，常用来产生具有固定宽度的脉冲信号。

按电路结构的不同，单稳态触发器可分为微分型和积分型两种，微分型单稳态触发器适用于窄脉冲触发，积分型适用于宽脉冲触发。

无论是哪种电路结构，其单稳态的产生都源于电容的充放电原理。

用555定时器构成的单稳态触发器是负脉冲触发的单稳态触发器，其暂稳态维持时间为T w=lnRC=1.1RC,仅与电路本身的参数R、C 有关。

施密特触发器工作原理

施密特触发器工作原理
施密特触发器是一种常见的电路元件，用于产生非常稳定的数字信号输出。

它的工作原理基于正反馈和负反馈的结合，能够在输入信号超过一定阈值时切换输出状态。

在本文中，我们将详细介绍施密特触发器的工作原理及其应用。

首先，让我们来了解一下施密特触发器的基本结构。

它由两个电阻和一个正反馈的比较器组成。

当输入信号超过一定阈值时，比较器输出高电平，从而改变电路的状态。

这种正反馈的结构使得施密特触发器具有较高的噪声抑制能力和良好的稳定性。

施密特触发器的工作原理可以通过一个简单的电路图来说明。

当输入信号超过阈值Vt1时，比较器输出高电平，导通第一个电阻，从而使得输出电压为低电平。

当输入信号下降到阈值Vt2时，比较器输出低电平，截断第一个电阻，从而使得输出电压为高电平。

这样，施密特触发器就实现了在输入信号超过一定阈值时切换输出状态的功能。

施密特触发器在数字电路中有着广泛的应用。

例如，在脉冲发生器中，它可以产生稳定的脉冲信号；在数字系统中，它可以用于信号的整形和去除噪声；在电子开关中，它可以实现稳定的触发功能。

由于其稳定性和可靠性，施密特触发器在数字电路设计中扮演着重要的角色。

总之，施密特触发器是一种基于正反馈和负反馈结合的电路元件，能够产生稳定的数字信号输出。

它的工作原理简单明了，应用广泛。

通过本文的介绍，相信读者对施密特触发器的工作原理有了更深入的了解，希望能够对您的学习和工作有所帮助。

6.3~7单稳态触发器和施密特触发器

7 5KΩ
截止 (地) 地1
由555定时器组成的单稳态触发器工作原理 555定时器组成的单稳态触发器工作原理 +UCC R1 5 6 ui
1
UCC 8
5KΩ
4 (复位端复位端) 复位端
∞ 0 1
RD Q SD Q
VA
5KΩ
+ C1+ +
0 稳定状态 1 0 1
2
VB
T
∞ 0 1
C2+
3uO Q=1 Q=0
RD=1 SD=1
t
保持" 保持"0" 态
+UCC R
ui
RD=0 SD=1 Q=0 t Q=1
μ 0.01 F
ui uC
C RD=1 SD=0
. .
Q=1
5 8 4 6 3 2 71
uO
2/3UCC
uC uO
.
t
暂稳态
T截止截止 Q=0 C充电充电因此暂稳态的长短取决于RC时间常数取决于时间常数
+ ∞u 0 +
-
控制逻辑
时钟
�
1. 转换原理 (待转换的模拟电压) UI 待转换的模拟电压) 试探电压 UA
D/A转换器 D/A转换器清0,置数砝码是否保存数码寄存器 "1"状态是否保留控制端清0,置数顺序脉冲发生器放哪一个砝码 N位A/D转换器,转换一次需要n+2个时钟脉冲周期 A/D转换器转换一次需要n+2个时钟脉冲周期转换器, CP(移位命令 CP(移位命令) 移位命令)
uc
>2/3 UCC
7 5KΩ

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。

物理学实验讲义——单稳态触发器与施密特触发器

实验七单稳态触发器与施密特触发器一、实验目的1、掌握使用集成门电路构成单稳态触发器的基本方法2、熟悉集成单稳态触发器的逻辑功能及其使用方法3、熟悉集成施密特触发器的性能及其应用二、实验原理在数字电路中常使用矩形脉冲作为信号，进行信息传递，或作为时钟信号用来控制和驱动电路，使各部分协调动作集成六施密特触发器CC40106如图7－1为其逻辑符号及引脚功能，它可用于波形的整形，也可作反相器或构成单稳态触发器和多谐振荡器。

图7-1 CD40106引脚排列（1）将正弦波转换为方波，如图7－2所示。

v iv ov i v O（a）（b）图7－2 正弦波转换为方波（2)构成多谐振荡器，如图7－3所示。

v o图7－3 多谐振荡器（3)构成单稳态触发器图7－4（a)为下降沿触发；图7－4（b)为上升沿触发。

v i vOV DDv i v OV SS（a）(b)图7－4 单稳态触发器三、实验设备与器件1、数字实验箱2、信号发生器3、示波器4、万用表5、CD40106 2CK15电位器、电阻、电容若干四、实验内容1、按图7－2接线，构成整形电路，输入信号可由信号发生器提供，图中串联的2K电阻起限流保护作用。

信号发生器输出信号：正弦信号、频率1KHZ，调节信号电压4V（Vpp）和7V（Vpp）。

用示波器CH1、CH2分别观察Vi和Vo 的波形，表在下表画出但输入信号为7V（Vpp）时Vi和Vo的波形。

（设置CH1：垂直灵敏度：2V 时间灵敏度：200us）（设置CH2：垂直灵敏度：2V 时间灵敏度：200us）2、为避免实验接线影响，先将信号发生器、示波器、芯片CD40106和实验箱所有接线去掉。

按图7－3接线，用示波器观测输出波形，测定振荡频率。

五、实验报告：总结单稳态触发器及施密特触发器的特点及其应用。

单稳态触发器与施密特触发器原理及应用

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。

和是两个反相器，和是两个耦合电容，和是两个反应电阻。

只要恰当地选取反应电阻的阻值，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，那么经过一个正反应过程，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。

和一个耦合电容。

反应电阻使的静态工作点位于电压传输特性的转折区，就是说，静态时，的输入电平约等于，的输出电平也约等于。

因为的输出就是的输入，所以静态时也被迫工作在电压传输特性的转折区。

的矩形波。

根据傅里叶分析理论，频率为的矩形波可以分解成无穷多个正弦波分量，正弦波分量的频率为〔〕，如果石英晶体的串联谐振频率为，那么只有频率为的正弦波分量可以通过石英晶体〔第个正弦波分量，〕，形成正反应，而其它正弦波分量无法通过石英晶体。

频率为的正弦波分量被反相器转换成频率为矩形波。

施密特触发器工作原理

VTH
VDD 2
R1< R2
I为三角波
v I1
R2 R1 R2
vI
R1 R1 R2
vO
当vI1=0，v O= 0V
υo vO/V
VOH ≈VDD 10
υI1
(1) I上升只要 I1 <VTH，则保持 O =0V
8 B
6
4
(2)当υI 1 =VTH，电路发生正反馈：
vI↑ vI1↑ vO1↓
(3) υI1 VTH电路,维持 υ O=VOH 不变
(4)当υI下降, υI1也下降 ,只要υI1 > VTH，则保持 υo =VOH
当 υI1 =VTH，电路产生如下正反馈：
R2
G1
G2
vI↓
vI1↓ vO1↑
vO↓ vI
R1
1
1
vO
vO= VOL
vI1
vO1
↓
I1
R2 R1 R2
I
R1 R1 R2
8.2 施密特触发器
8.2.1 用门电路组成的施密特触发器 8.2.2 集成施密特触发器 8.2.3 施密特触发器的应用
8.2 施密特触发器
1、施密特触发器电压传输特性及工作特点：
① 施密特触发器属于电平触发器件，当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。
② 电路有两个阈值电压。输入信号增加和减少时，电路的阈值电
vO↑ vO=VOH
2
0
2 4 6 8 10
VTH
vI/V
↓
R2
正向阈值电压 (VT+): I 值在增加
过程中，使输出电压产生跳变时
所对应I 的值。

施密特触发器的特性和应用

施密特触发器的特性和应用施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。

见图6-2：解释：当输入信号Vi减小至低于负向阀值V-时，输出电压Vo翻转为高电平Vo H；而输入信号Vi增大至高于正向阀值V+时，输出电压Vo才翻转为低电平VoL。

这种滞后的电压传输特性称回差特性，其值V+-V-称为回差电压。

一、用555定时器构成的施密特触发器1.电路组成:将555定时器的阀值输入端Vi1（6脚）、触发输入端Vi2（2脚）相连作为输入端Vi，由Vo（3脚）或Vo’（7脚）挂接上拉电阻Rl及电源VDD作为输出端，便构成了如图6-3所示的施密特触发器电路。

2.工作原理：如图所示，输入信号Vi，对应的输出信号为Vo，假设未接控制输入Vm 。

①当Vi=0V时，即Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,此时Vo=1。

以后Vi逐渐上升,只要不高于阀值电压(2/3Vcc),输出Vo维持1不变。

②当Vi上升至高于阀值电压（2/3Vcc）时，则Vi1>2/3Vcc、Vi2>1/3Vcc，此时定时器状态翻转为0，输出Vo=0，此后Vi继续上升，然后下降，只要不低于触发电位（1/3Vcc），输出维持0不变。

③当Vi继续下降，一旦低于触发电位（1/3Vcc）后，Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3V cc，定时器状态翻转为1，输出Vo=1。

总结：未考虑外接控制输入Vm时，正负向阀值电压 V+=2/3Vcc、V- =1/3Vcc，回差电压△V=1/3Vcc。

若考虑Vm，则正负向阀值电压V+=Vm、V-=1/2Vm，回差电压△V=1/2Vm。

由此，通过调节外加电压Vm可改变施密特触发器的回差电压特性，从而改变输出脉冲的宽度。

二、施密特触发器的应用举例1.波形变换：施密特触发器可用以将模拟信号波形转换成矩形波，如图6-4所示将正弦波信号同相转换成矩形波的例子，输出脉冲宽度tpo可通过回差电压加以调节。

斯密特触发器

斯密特触发器斯密特触发器又称斯密特与非门，是具有滞后特性的数字传输门. ①电路具有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压和负向阈值电压②与双稳态触发器和单稳态触发器不同,施密特触发器属于"电平触发"型电路,不依赖于边沿陡峭的脉冲. 它是一种阈值开关电路，具有突变输入——输出特性的门电路.这种电路被设计成阻止输入电压出现微小变化（低于某一阈值）而引起的输出电压的改变. 当输入电压由低向高增加，到达V+时，输出电压发生突变，而输入电压Vi由高变低，到达V-，输出电压发生突变，因而出现输出电压变化滞后的现象，可以看出对于要求一定延迟启动的电路，它是特别适用的. 从IC内部的逻辑符号和“与非”门的逻辑符号相比略有不同，增加了一个类似方框的图形，该图形正是代表斯密特触发器一个重要的滞后特性。

当把输入端并接成非门时，它们的输入、输出特性是：当输入电压V1上升到VT＋电平时，触发器翻转，输出负跳变；过了一段时间输入电压回降到VT＋电平时，输出并不回到初始状态而需输入V1继续下降到VT－电平时，输出才翻转至高电平（正跳变），这种现象称它为滞后特性，VT＋—VT－=△VT。

△VT称为斯密特触发器的滞后电压。

△VT与IC的电源电压有关，当电源电压提高时，△VT略有增加，一般△VT 值在3V左右。

因斯密特触发器具有电压的滞后特性，常用它对脉冲波形整形，使波形的上升沿或下降沿变得陡直；还可以用它作电压幅度鉴别。

在数字电路中它也是很常用的器件。

施密特触发器施密特波形图施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。

门电路有一个阈值电压，当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电压时电路的状态将发生变化。

施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。

电子技术及应用第十一章-第一节-4施密特触发器

上限电压 1.6V 1.6V
下限电压 0.8V 0.8V
回差电压 0.8V
功耗 8.6mw 8.8mw 8.75mw
实验
0.8V
Байду номын сангаас
74LS13
1.6V
0.8V
0.8V
施密特触发器阈值测试
工作原理
分类
实验
施密特触发器阈值测试
按照电路图搭接硬件连接，注意电源电压应和芯片工作电压一致。
将电位器调到使输入电压为0V的位置，开启电源，调节电位器，使输入电压逐渐提高，注意观察两块数字万用表的示数，当输出电压显示从电源电压5V刚好转变成0V时，记录输入电压的数值，此电压为正向阈值电压。
特点是：
当输入触发信号降至下限触发电压时，电路就由第二稳态返回到第一稳态。
当输入信号电压升到上限触发电压时，电路翻转到第二个稳态；
电路具有两个稳定状态；
施密特触发器
工作原理
施密特触发器是一种靠输入触发信号维持的双稳态触发器。其特点是：电回差电压△Ut =Ut+ - Ut-，回差电压路具有两个稳态，当输入信号电压升高越大，施密特触发器的抗干扰性能至上限触发电压 Ut+时，电路翻转到第越强。施密特触发器的这种特性称二稳态；当输入触发信号降低至下限触为滞回特性。发电压 Ut-时，电路就由第二稳态返回
UT+
UT-
集成施密特触发器
工作原理
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，与74LS04兼容。
电源电压
上限电压 2.2—3.6V 4.6---7.1V 6.8--10.8V

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、多谐振荡器和施密特触发器的功能简介

三．单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器的功能简介图9.1.3给出了这三种器件的相关信号波形，以下，通过对这些信号波形的讲解，来简介这三种电路的功能特点。

图9.1.3 脉冲波形的产生与整形电路的相关信号波形（a ）单稳态触发器（b ）多谐振荡器（c ）施密特触发器1. 单稳态触发器用于生成单稳态脉冲的电路，称为单稳态触发器，图9.1.3（a ）为其输出电压波形。

分析图9.1.3（a ）可知，单稳态触发器的输出状态波形上，存在一个稳态和一个暂稳态（简称：暂态）。

具体而言，输出信号长期保持在稳态0上，某时刻，出现输入触发信号，则输出状态从稳态0翻转到暂稳态1，并维持一段时间（脉冲宽度）后，再回到稳态0。

并且，持续时间与输入激励无关，仅由电路自身的参数决定。

2. 多谐振荡器多谐振荡器是一种自激振荡电路，无稳态电路，只要接通电源后，无需外加输入激励信号，输出端就会产生图9.1.3（b ）所示的矩形脉冲信号。

由于矩形脉冲包含有丰富的谐波分量，所以习惯上将这种自激振荡电路称为多谐振荡器，常常用做时钟脉冲发生器，后级再配合一定的分频电路，可以为一个数字电路系统中，各个单元提供频率不同的时钟信号，使整个系统按合理的时序关系协调工作。

并且，多谐振荡器的输出矩形脉冲的高电平、低电平持续时间的大小，可以通过调节电路自身的参数来方便地改变。

3. 施密特触发器施密特触发器（Schmitt Trigger ）是一种常用的脉冲波形变换电路，图9.1.3（c ）所示为一种施密特触发器典型的输出、输出信号对应关系。

观察图9.1.3（c ），从逻辑关系上看，所示的施密特触发器实现的是非逻辑，可称为“反相施密特触发器”，但具有与普通非门不同的特点：W t W t 21T T 、★ 输入信号上升过程中，输出状态翻转时对应的输入电平，与输入信号下降过程中，输出状态翻转时对应的输入电平的大小不同，而普通非门的两者是相同的。

此特点通俗讲，即施密特触发器实现非逻辑，但输入信号上升沿和下降沿上，信号0、1分界点不同。

内容简介概述单稳态触发器施密特触发器多谐振荡器

7.5 555定时器及其应用
UCC电源 (8 )
RD复位 (4 )
5 k
控
制
电
压
IC
u
(5 ) UR1
＋
R
阈值输 I入1 u (6 )
－ C1
&Q
5 k
触发输 I入2 u (2 ) UR2
＋
S
－ C2
放电端uO (7 )
5 k V
(1 )
& &
Q
G
1
(3 )
uO
7.5 555定时器及其应用
脉冲波形的不同形状
7.1 概述
2. 在数字电路中，要控制和协调整个系统的工作，常常需要时钟脉冲（CP）信号，获得这种矩形脉冲的方法：一是利用多谐振荡器直接产生，二是通过整形电路变换得到。多谐振荡器可通过门电路、石英晶体或集成555定时器三种方式构成。整形电路可分为施密特触发器或单稳态触发器，它们可以使脉冲的边沿变得陡峭，形成满足要求的矩形脉冲，脉冲波形的特性主要用图中所示的参数来描述。
电容反馈式对称多谐振荡器
7.4多谐振荡器
2.工作过程电路的工作波形如图所示。
电容反馈式对称多谐振荡器的工作波形
7.4多谐振荡器
3.振荡周期的计算：取RF1=RF2=RF，C1=C2=C， UTH=1.4V，UOH=3.6V， UOL=0.3V，则： T=2tw≈1.4RF·C
二、环形振荡器由三个非门构成的环形振荡器(即方波发生器)如图所示。
7.3施密特触发器
uI
1
0
uI
uO
uO
0
UT＋ t
t
7.4多谐振荡器
多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源后，不需要外加触发信号，能自动地产生矩形脉冲。由于输出的矩形波中含有很多谐波分量，故称它为多谐振荡器，又称方波发生器。一、对称多谐振荡器 1.由CMOS六反相器CC4009UB构成的多谐振荡器，如图所示。图中两个反相器之间经C1和C2耦合形成正反馈回路。合理选择RF1和RF2使G1、G2工作在传输特性的转折区，这时，G1和G2都工作在放大区。由于G1、G2 的外电路对称，因此，又称其为电容反馈式对称多谐振荡器。

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。