集成单稳态触发器
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。
电子技术基础(数字部分)
= 0V
C
电容充电
vC vO
vI
当 v I =V 时, TH
vI
v O1
迅速使G1导通、 G2截止
vO1 =0 vO2=1 电路进入第二暂态
G1 TP D1 vI D2 TN R vO1 D3 充电 vO2 D4 TN TP G2 VDD
v O 1=0
vI
VDD VTH 0
Байду номын сангаас
v O =1
t
vO
C
VDD 0
Q L L L L
Q
H H H H
不可触发,保持稳态不变
B为高电平,且A1、A2中有一个 或两个为下降沿, 剩下的为高 电平时电路被触发 A1、A2中有一个或两个为低电平,
L
L
在B端输入上升沿时电路被触发
输入控制电路中锁存器的作用?
A1和A2是两个下降沿有效的触发信号输入端,B是上升沿有效的触发信号输入端。
G1 vI G2 vO1 R
G1 G2 TP D3 v O1 D2 TN TN vO +VDD
1
1
C
vO
D1
TP
vI
R
D4
组成的多谐振荡器
VC C
2. 工作原理
(1)第一暂稳态(初态)电容充电,电路自动翻转到第二暂稳态 电路初态:v =1 v O =0 (是偶然的) v 假定 VTH VDD / 2
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 vC R VDD C G2
vO 1 D vI2 R
G1 1 vI Cd vd Rd
G1 & vI Cd vd Rd
集成单稳态触发器
3 . 单稳态触发器的应用
单稳的应用多种多样,如:整形、延 时控制、定时顺序控制等等。
1).定时
单稳态触发器
ui
u'o
&
uA
(a) 电路示意图
ui
u'o
uo uA
uo
tp (b) 波形图
3 . 单稳态触发器的应用 2).延时 利用单稳可以取得延时作用,延长的时间可以 通过 R、C调节。 3).方波发生器(多谐振荡)P362 4).消噪声 P363 5).整形 ui
§2.集成单稳态触发器
Rext/Cext、Cext是外接 定时电阻和电容的连
接端,(R=1.4kΩ~
40kΩ)接在VCC和 Rext/Cext之间, (C=10pF~10μF)接
在Cext(正)和 Rext/Cext之间。74121内 部已设置了一个2kΩ
的定时电阻,Rin是其 引出端,使用时只需
将Rin与VCC连接起来 即可,不用时则应将Leabharlann 74121的输出脉冲宽度:
tp≈0.7RC
A1、A2是两个下降沿有效的触发 信号输入端,B是上升沿有效的触 发信号输入端。Q和是两个状态互 补的输出端。 该电路属于不可重复触发的触发 器。
74121的输出脉冲宽度:
tp≈0.7RC
可重复触发式单稳态触发器的输出波形:
B Q
tW tW
这种单稳可以通过加重复触发脉冲增大 输出脉冲的宽度,所以,可用于检测失落脉冲。
CP A B C D E F G
H t0
Q1 Q2
t1 t2 t3
用波形图表示如下:
CP A B C D E F G
H t0
Q1 Q2
移位寄存器串 行输入为1
集成单稳态触发器
9.4.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器既有TTL 型集成电路,如74121、74122等,也有CMOS 型集成电路,如CC14528、CC4098等。
同时,根据器件工作特性的不同,集成单稳态触发器又可分为不可重复触发型和可重复触发型两类。
★ 不可重复触发型的单稳态触发器,指其输出一旦被触发,进入暂稳态期间,如果再有新的触发信号输入,也不会影响电路的工作过程,必须等暂稳态结束,电路重新进入稳态后,电路才能接受新的触发信号,出现下一次暂稳态。
★ 可重复触发型的单稳态触发器则不同,在电路暂稳态期间,如果再有新的触发信号输入,电路将被重新出发,使得输出暂稳态时间延长,以新的触发信号为起点,再维持一个脉冲宽度的时间。
这两种类型的单稳态触发器的工作波形如图9.4.3所示。
图9.4.3 不可重复触发型和可重复触发型的单稳态触发器的工作波形(a )不可重复触发型 (b )可重复触发型一.不可重复触发型单稳态触发器74121/541211. 逻辑符号和管脚分析74121和54121是典型的不可重复触发型单稳态触发器,两者主要在使用温度、外接电阻大小和使用电源范围等方面有差异,其芯片封装图和逻辑符号相同,如图9.4.4所示。
图9.4.4 不可重复触发型单稳态触发器74121/54121(a )芯片封装图 (b )逻辑符号W t★ 由图9.4.4(a )可知:74121和54121都是DIP (双列直插)14管脚的芯片,其中,14、7管脚为电源端,2、8、12、13管脚为空管脚(标注 ),没有任何功能。
剩余8个管脚均为功能端。
★ 图9.4.4(b )为74121/54121的逻辑符号,其上标注了8个功能端的使用特点。
◆ 2个输出端状态互补,电路正常工作,出现输入激励信号时,两端同时输出暂稳态,且电平相反。
◆ 6个输入端中, 是逻辑信号输入端。
其中:是低有效的触发信号输入端,是高有效的触发信号输入端,三者经过相应逻辑运算,形成后级单稳态触发单元的输入激励信号,用表示,即(表达式中, 的含义,它是指低有效的触发信号 的非形式。
单稳态触发器
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
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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
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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
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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)。
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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。
单稳态触发器
t tw t
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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
uo2
思考 : uo2 又该如何呢 ?
0
t
t
2
ui 01
1
10 uo1 R 1
10
A C
2
1 uo2
ui
0
+5V
uo1
t1
t3
t
电容
C 的 R4
0
t
充电
uA
主要 回路 如右 图示:
T4
uo1 R A
UT
0
+ uo2
T5
-C
0
t
t t
2
停留在暂稳态的时间 与电路参数的关系:
ui
0
uo1
t1
t3
t
ui
uo
RS
1
3
10
0
uo1
t
uo011
uo2
2
R 10
A
U
10 100
0
t
C
uo2
+-
一旦出现 uA < UT ,
立即有 A=0,电路 中其它各点的状态 也会跟着变化 。
0
uA
UT 0U
t
t 电容电压 再不怎突么变变!?
uo
RS
1
3
+5V
10
uo011
uo2
2
R 10 R4
A
10 100
T4
+5V
UT
从此,电容C将
0
t
进入充电过程 ,
uo2
思考 : uo2 又该如何呢 ?
0
t
t
2
ui
10
1
0 uo1 R 1
10
实验十四 集成单稳态触发器及应用_电工与电子技术基础实验_[共3页]
124电工与电子技术基础实验实验十四集成单稳态触发器及应用一、实验目的1.掌握集成单稳态触发器74LS121的使用方法。
2.掌握脉冲展宽、变窄、延时等脉冲变换电路。
3.设计频率计的测量显示电路。
二、预习要求1.了解单稳态触发器74LS121的工作原理,查阅其外引线排列图和功能表。
2.画出实验内容2的实验电路图。
三、实验原理1.单稳态触发器。
单稳态触发器有一个稳态和一个暂稳态。
在无外来触发脉冲作用时,长期保持稳态不变。
在确定的外来触发脉冲的作用下,输出一个脉宽和幅值恒定的矩形脉冲。
单稳态触发器分为非重复触发和可重复触发两种。
非重复触发单稳态触发器一经触发就输出一个脉宽确定的定时脉冲,不管在此期间输入量有什么变化,定时脉冲的脉宽仅取决于单稳态电路的定时电阻R和定时电容C。
可重复触发单稳态触发器,若输入一系列触发信号,且各触发信号相距的时间小于定时脉冲的脉宽,则输出脉冲由第一次触发开始,直到最后一次触发,再延续一个定时脉冲才结束。
调节单稳态触发器输出脉宽的方法有3个:第一,调整定时电阻和定时电容;第二,用重复触发将它延长;第三,用清零端将其缩短。
单稳态触发电路可用门电路或集成单稳态触发器或集成定时器(555电路)构成,常用于脉冲的整形、延时和定时。
TTL集成单稳态触发器的型号有:单稳态触发器74LS121、双单稳态触发器74LS221、可重复触发单稳态触发器74LS122、双可重复触发单稳态触发器74LS123等。
CMOS集成单稳态触发器的型号有:双单稳态触发器CC4098和CC14528(非重复触发和可重复触发)。
本实验所用的非重复触发单稳态触发器74LS121的外引线排列图和功能表如图6.47所示。
触发器内部的定时电阻R int=2kΩ,因其温度系数较大,一般不使用,而是采用外接定时电阻R ext,R ext接在11脚和14脚之间,R ext的取值范围为2~30kΩ。
外接电容C ext的取值范围为10pF~1000μF,最佳取值范围为10pF~10μF。
单稳态触发器
使 uC 上升。
VCC
t
当 uC ≥ 2/3 VCC 时,满足 TR = uI > 1/3 VCC,TH = uI ≥ 2/3 VCC,因 此 uO 为低电平,V 导通,电容 C 经放
电管 V 迅速放电完毕,uC 0 V。
t
这时TR = UIH > 1/3 VCC,
TH = uC 0 < 2/3 VCC,uO 保持
6.1 集成555定时器
555定时器是中规模集成电路。只要外接少量的阻容 元件,就可以很方便地构成单稳态触发器、多谐振荡器、 和施密特触发器。
根据内部器件类型可分为双极型(TTL型)和单极型 (CMOS型),双极型型号为555(单)和556(双),电压使用范围 为5到16V,输出最大负载电流可达到200mA。单极型型号为 7555(单)和7556(双),电压使用范围为3到18V。输出最大 负载电流为4mA。
迅速使uO1变为高电平,uO变为低电 平,电路自动恢复到稳态,uO1由 0跳变到VDD ,由于电容两端电压 不能突变,按理uc由UTH 上跳到 UTH+VDD,uc只能跃升到VDD+0.6V。
编辑ppt
电容充、放电回路图
一、电路组成及工作原理
4、电路恢复到稳态时初始值的 过程
在t2时刻,暂稳态结束后,电容
输
入
输出
TH TR RD OUT = Q V 状态
× × 0 0 导通
1
2 3 VCC
1 3
V
CC
1
0 导通
21 3VCC 3VCC
1
1 截止
2 3 VCC
1 3 VCC
1
不变 不变
编辑ppt
定时器 5G555 的功能表
电子技术应用实验教程实验报告综合篇(附含答案解析)_UESTC_大三上
范文范例参考完美Word 格式整理版第一部分 常用电子测量仪器的使用本部分主要涉及实验要用到的三种仪器:数字示波器、信号发生器和稳压电源。
学生在自学了《电子技术应用实验教程 综合篇》(后称教材)第一章内容后,填空完成这部分的内容。
一、学习示波器的应用,填空完成下面的内容示波器能够将电信号转换为可以观察的视觉图形,便于人们观测。
示波器可分为 模拟示波器 和 数字示波器 两大类。
其中, 模拟示波器 以连续方式将被测信号显示出来;而 数字示波器 首先将被测信号抽样和量化,变为二进制信号存储起来,再从存储器中取出信号的离散值,通过算法将离散的被测信号以连续的形式在屏幕上显示出来。
我们使用的是 数字示波器 。
使用双踪示波器,能够同时观测两个时间相关的信号。
信号通过探头从面板上的 通道1 和 通道2 端送入,分别称为CH1和CH2。
在使用示波器时,需要注意以下几点: (1)正确选择触发源和触发方式触发源的选择:如果观测的是单通道信号,就应选择 该信号 作为触发源;如果同时观测两个时间相关的信号,则应选择信号周期 大 (大/小)的通道作为触发源。
(2)正确选择输入耦合方式应根据被观测信号的性质来选择正确的输入耦合方式。
如图1.1所示,输入耦合方式若设为交流(AC ),将阻挡输入信号的直流成分,示波器只显示输入的交流成分;耦合方式设为直流(DC ),输入信号的交流和直流成分都通过,示波器显示输入的实际波形;耦合方式设为接地(GND ),将断开输入信号。
0U1V 5V(A )tU 1V5V 图1.2 被测信号实际波形tU (B )t0U-2V2V (C )DC图1.1 输入耦合开关示意图图1.3 不同输入耦合方式时的波形已知被测信号波形如图1.2所示,则在图1.3中, C 为输入耦合方式为交流(AC )范文范例参考完美Word 格式整理版时的波形, A 为输入耦合方式为直流(DC )时的波形, B 为输入耦合方式为接地(GND )时的波形。
单稳态触发器芯片有哪些
单稳态触发器芯片有哪些
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。
单稳态触发器电路组成
如图所示,其中R、C为单稳态触发器的定时元件,它们的连接点Vc与定时器的阈值输入端(6脚)及输出端Vo(7脚)相连。
单稳态触发器输出脉冲宽度tpo=1.1RC。
Ri、Ci构成输入回路的微分环节,用以使输入信号Vi的负脉冲宽度tpi 限制在允许的范围内,一般tpi》5RiCi,通过微分环节,可使Vi’的尖脉冲宽度小于单稳态触发器的输出脉冲宽度tpo。
若输入信号的负脉冲宽度tpi本来就小于tpo,则微分环节可省略。
555定时器(1)单稳态触发器电路及Multisim实例仿真
当电容 C1 上电压超过 3.3V 时,则比较器 CMP1 输出为低电平 L,由于 R=L,S=H,触发 器因处于置位状态而输出高电平 H,一方面经反相器 NOT 输出低电平 L,如下图所示:
7
All rights reserved, NO Spreading without Authorization
2
All rights reserved, NO Spreading without Authorization
Author: Jackie Long
仿真输出脉冲宽度约为 11.0347ms,与理论值非常接近。为了更进一步分析电路的工作 原理,我们用四通道示波器来跟踪如下图所示的三个信号波形:
其波形如下图所示:
Author: Jackie Long
555 定时器电路详解
555 定时器(Timer)因内部有 3 个 5K 欧姆分压电阻而得名,是一种多用途的模数混合 集成电路,它能方便地组成施密特触发器、单稳态触发器与多谐振荡器,而且成本低,性能 可靠 ,在各种领域获得了广泛的应用。
其原理框图如下图所示:
其中,第 2 脚 TRIG(Trigger)为外部低电平信号触发端,第 5 脚为 CONT(Control)为 电压控制端,可通过外接电压来改变内部两个比较器的基准电压,不使用时应将该引脚串入 0.01u 电容接地以防止干扰。第 6 脚 THRES(Threshold)为高电平触发端,第 7 脚 DISCH (Discharge)为放电端,与内部放电三极管的集电极相连,用做定时器时电容的放电。
555 定时器最基本的功能就是定时,实质为一个单稳态触发器,即外加信号一旦到来后, 单稳态触发器可以产生时间可控制的脉冲宽度,这个脉冲的宽度就是我们需要的定时时间。 为更方便地描述 555 定时器的原理,我们首先用下图所示电路来仿真一下单稳态触发器电路:
555定时器构成的单稳态触发器输出脉宽
555定时器构成的单稳态触发器输出脉宽下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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74123单稳态触发芯片组成的稳态触发电路
正文:1. 74123单稳态触发芯片组成的稳态触发电路在现代电子学中,稳态触发电路扮演着至关重要的角色。
它不仅可以用于数字逻辑电路的设计,还能在模拟电路中起到关键作用。
而在稳态触发电路中,74123单稳态触发芯片是一种常见且重要的元件。
本文将从深度和广度两个方面探讨74123单稳态触发芯片组成的稳态触发电路。
2. 74123单稳态触发芯片的基本结构74123单稳态触发芯片是一种集成电路芯片,通常由多个功能块组成。
在其基本结构中,主要包括输入端、输出端、控制端等部分。
通过合理地组合和连接这些功能块,我们可以构建出一个高度稳定且可靠的稳态触发电路。
3. 深度探讨74123单稳态触发芯片的工作原理在深度探讨74123单稳态触发芯片的工作原理时,我们需要从它的内部逻辑结构出发。
该芯片通常采用双电容器触发器结构,利用外部触发脉冲信号来控制其工作状态。
在这一过程中,我们需要详细了解双电容器触发器的工作原理,以及如何通过外部信号实现稳态触发的目的。
4. 广度探讨74123单稳态触发芯片的应用领域74123单稳态触发芯片作为一种常见的集成电路元件,其在实际的电子系统中有着广泛的应用。
在模拟信号处理电路中,我们可以利用74123单稳态触发芯片来实现信号的稳定触发和同步处理。
而在数字逻辑电路中,它也可以用于时序控制和数据同步等方面。
我们需要全面了解74123单稳态触发芯片的应用领域,以便更好地掌握其使用方法和技巧。
5. 我对74123单稳态触发芯片的个人观点作为一名电子工程师,我对74123单稳态触发芯片充满了浓厚的兴趣和热情。
我认为,这种集成电路芯片不仅在理论上具有重要意义,同时在实际应用中也有着丰富的潜力。
它的稳定性、可靠性以及灵活性,使得它能够成为电子系统设计中不可或缺的一部分。
我将继续深入研究74123单稳态触发芯片在各个领域的应用,并不断探索其更多的潜力和可能性。
总结和回顾通过本文的深度和广度探讨,我们对74123单稳态触发芯片组成的稳态触发电路有了更加全面、深刻和灵活的理解。
数字电子技术(王连英)5-9章 (2)
第6章 脉冲波形的产生与变换
4. 缓冲器由非门G4构成。 它的作用是改善输出信号的波形, 提高驱动负载能力。 5. 放电管V 当RS 触发器输出为低电平时, 放电管V导通; 当RS 触 发器输出为高电平时, 放电管V截止。 放电管可为外接电容 提供放电回路。
第6章 脉冲波形的产生与变换
6.2.2 555 (1) RD是复位端。 当 RD=0时, 输出端uO=0。 正常
由于数字电路系统中, 离不开各种不同频率及幅值的脉 冲信号, 如时序逻辑电路中时钟信号、 控制过程的定时信号 等, 因此, 矩形脉冲特性的好坏直接关系到整个系统能否正 常工作。
第6章 脉冲波形的产生与变换 矩形脉冲的获取通常有两种途径: 一种是利用各种形式 的脉冲振荡电路, 直接产生所需的矩形脉冲, 如多谐振荡器 等。 这种电路在工作时一般不需要外加信号源, 只要加上合 适的工作电压, 就能自动产生脉冲信号, 所以这类电路属于 自激的脉冲振荡电路。 另一种是通过整形电路(或脉冲变换 电路)把一种非矩形脉冲, 或者性能不符合要求的矩形脉冲 变换成符合要求的矩形脉冲, 如施密特触发器、 单稳态触发 器等。
第6章 脉冲波形的产生与变换
2. 电压比较器由C1、 C2两个结构相同的集成运算放大器组 成。 由集成运算放大器的特点可知: U+ >U-时, 运放的输 出是高电平; U+<U-时, 运放的输出是低电平。 3. 基本RS 基本RS触发器由两个与非门G1、 G2组成, 它的输出状态 由两个比较器输出uC1和uC2控制, 其中, uC1接入基本RS 触发 器的置0端, uC2接入基本RS 触发器的置1端。
第6章 脉冲波形的产生与变换
3.
回差电压,
ΔUT=UT+-UT-≈ 2
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。
单稳触发器CD4098
集成单稳态触发器有两种类型:可重触发的和不可重触发的。
这里介绍不可重复触发的集成单稳触发器CD4098。
CD4098构成脉冲延时电路; 单稳态的延时作用常被应用于时序控制。
CD4098弓|脚图CK2 RESET(2) -TR(2) Q2WD RXCX(2) +TR(2) Q216 15 14 13 12 11 10 9CD4098CK1 RESET ⑴-TR(1) Qi融CX⑴*TR⑴ / ,万唯还改图1 84098双单稳冠二发器4脚国CD4098功能表CD4098 逻H应用CD4098可以实现脉冲延时RESET Cl)-TR⑵m(2CD4098应用电路(一)-TK(1fiESEr 2)图CD4098实现脉冲延时的原理图CD4098应用电路(二)定时器电路如图所示。
该电路的定时时间可根据需要设定,范围为13000s。
在定时时间内,发光二极管LED1点亮指示。
定时终了时,发出6s左右的提示音。
定时器采用了 CD4098双单稳态触发器。
第一个单稳态触发器ICla构成定时器主体电路,第二个单稳态触发器IClb构成提示音电路。
SB为定时器启动按钮,S2 为电源开关。
单稳态触发器ICla采用TR+输入端触发,当按下启动按钮SB时,正触发脉冲加至TR+端,ICla被触发,其输出端Q便输出一个宽度为Tw的高电平信号,Tw由定时电阻R ( RPi、R2)和定时电容C( Cl、Cz、C3)决定,Tw — 0.7RC,改变 R、C的大小即可改变定时时间。
本电路中,电阻R等于RPi与R2之和,定时电容等于Cl、C2、C3中选定的一个。
Sl为定时时间设定开关,当Sl指向Cl时,定时时间为l~lOs ; Sl指向C2时,定时时间为10~100S ; Sl指向C3时,定时时间为l00~l000s。
RPi为定时时间调节电位器。
3>|li15 cm 的R当IClaQ端输出高电平时,VT1导通使发光二极管LED1发光。
与此同时IClaQ 端输出的低电平,对IClb不起作用。
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Vcc A3 B 2 A2 A1 B 1 A0 B 0
Vcc A3 B 3
B 0 A0 B 1
16 74LS85 1
9
16 C D4585
9
8
FA > B
1
8
FA = B
FA < B
A>B
FA = B
A>B
A=B
A<B
B3
A=B
GND
B 2 A2
A<B
A1 Vss
退出
常用的全加器集成电路是74LS183,它是包含两个完全独 立的全加器。可实现2位二进制数加法运算。管脚排列如图 4.5.5(a)所示。74LS283则是一个四位二进制加法器,可实现 4位二进制数的加法运算。其管脚排列如图4.5.5(b)所示。
第七讲 数字集成电路及应用
4.5.1 集成编码器 编码器的逻辑功能是将加在电路若干个输入端中的某一个输 入端的信号变换成相应的一组二进制代码输出。常用的编码器 集成电路有8/3线优先编码器和10/4线优先编码器等器件。 图4.5.1(a)是8/3线优先编码器74LS148的管脚排列图。I0~ I7是输入信号输入端,输入8个信号,低电平有效。C、B、A 为三输出端,可组成8组二进制码输出,且为反码输出。在 I0~I7输入端中,优先权排列顺序为I7(最高)……I0(最低)。 74LS148编码器的真值表如表4-1所示。 图4.5.1(b)是10/4线优先编码器74LS147的管脚排列图。该器 件无使能控制端。它有9根输入线I1~I9,4根输出线DCBA, 编码优先权顺序为I9(最高)……I1(最低),输入为低电平 有效,输出为反码输出。74LS147编码器的真值表如表4-2。
退出
74LS138是一种常用的二进制译码器。有3个输入端A、B、C 接受二进制编码,输出端Y0~Y7共8条译码输出线。74LS138的 管脚排列图如图4.5.2(a)所示。其真值表见表4-3所示。另外 74LS137是具有地址锁存功能的3/8译码器,与74LS138相比,仅 4号管脚不同,在74LS137中,该脚为锁存控制
16 74LS48 1
9
16 CD4511
9
8
1
8
B
BI/RBO
C
LT
RBI D (c)
A
GND
B
C
LT
BI
LE D
A
Vss
(d)
退出
74LS48可直接驱动共阴极LED数码管而不需外接限流电阻。
74LS46/47的管脚排列与74LS48完全相同,所不同的是输出a~g 为反码输出,且输出端为集电极开路形式,可用于驱动共阳极7段 LED数码管。 CD4511也是一种BCD-7段显示译码器,它属于CMOS器件,高 电平输出电流可达25mA。其管脚排列见图4.5.2(d)所示。真值表 如表4-6所示。该器件用于驱动共阴极7段LED数码管。
4.5.3 集成数据选择器
数据选择器是一种能从多路平行输入数据中,任选一路作为 输出信号的电路。但只能传送数字信号,不能传送模拟信号。 这种器件在微机系统、数字通讯设备使用较多。
退出
Vcc D4 D5 D6 D7 A0 A1 A2
Vcc 2E A0 2D3 2D2 2D1 2D0 2Y
16 74LS151/251 1
9 74LS153/253 8 1E A1 1D3 1D2 1D1 1D0 1Y GND (b)
D3 D2 D1 D0 Y (a)
Y
E GND
退出
4.5.4 集成数字运算电路
数字运算电路包括数字比较器、半加器、全加器、奇偶检 测器等逻辑单元电路。下面简单介绍几种常用的数字运算 路。 74LS85和CD4585B是其功能相似的4位二进制码比较器。其管 脚排列图分别见图 4.5.4(a)和图4.5.4(b)。功能表见表4-8。
Vcc Y0 16 74LS138 1 8 1 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Vcc A B C D Y9 Y8 Y7 9 16 74LS42 8 9
A Vcc
B f
C g
G2A G2B G1 Y7 GND (a) a b c d e
Y0 Vcc
Y1 f
Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 GND (b) g a b c d e
退出
Vcc 2Rd 2D 2CP 2Sd 2Q 2Q 14 74LS74 1 7 8
Vcc 2Q 2Q 2CP 2Rd 2D 2Sd 14 CD4013 1 7 8
1Rd 1D 1CP 1Sd
1Q 1Q GND
1Q 1Q 1CP 1Rd 1D 1Sd Vs信号和带输出控制信号两种类型。无输 出控制信号的D锁存器有74LS77、74LS75、74LS375等,它 们的功能是当输入控制端G为高电平时,D锁存器中的门是打开 的,输入数据D通过门传输到输出Q端;当G为低电平时,门是 关闭的,输出数据Q保持上次输入的数据,即为锁存状态。象 退出 这类锁存器又称“透明锁存器”。
4.6.1 集成触发器和锁存器
常用负边沿集成J-K触发器有74LS76、74LS112、 74LS114等,常用的集成正边沿J-K触发器有74LS109、 CD4027等。它们都是在一片芯片内包含了两个相同且独立的 J-K触发器。它们不仅包含CP、J、K信号输入端,而且还具有 复位、置位功能。他们的管脚排列和功能表,不作详细讨论。 D触发器也是一种常用的双稳态电路,常用的集成D触发器有 74LS74、CD4013等。74LS74和CD4013的不同是“复位”和 “置数”所要求的信号电平高低不同,它们每片都包含两个独 立的D触发器。管脚排列见图4.6.1(a)和4.6.1(b)所示。
Vcc 2A 2B 2Cn 2Cn+1 NC 2S 14 74LS183 1 1 8 Vcc B2 A2 S2 A3 B3 S3 C4 16 74LS283 8 9
1A NC 1B 1Cn 1Cn+1 1S GND (a)
S1 B1 A1 S0 A0 B0 C0 GND (b)
退出
4.6 中规模时序逻辑集成电路
退出
Vcc EO GS I3 I2 I1 I0 A 16 74LS148/348 1 8 9
Vcc NC D I3 16
I2 I1 I9 A 9
74LS147 1 I4 8
I4
I5 I6 I7 EI C (a)
B GND
I5 I6 I7 (b)
I8 C
B GND
4.5.2 集成译码器
译码是编码的相反过程,译码器是将输入的二进制代码 翻译成相应的输出信号以表示编码时所赋予原意的电路。常 用的集成译码器有二进制译码器、二—十进制译码器和 BCD—7段译码器。