单稳态电路多谐振荡器
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vI1 vO1 vI2 vO2 使vO1 迅速跳变为高，而 vO2 迅速跳变为低。 电路进入第二个暂稳态 。
随后电容C2开始充电、C1开始放电。
(4)随着C 2的充电vI1 逐渐 ，当到VTH 时,引起如下正反馈： vI1 vO1 vI2 vO2 使vO1 迅速跳变为低，而 vO2 迅速跳变为高。 电路进入第一个暂稳态 。
Q
G3 &
Q
触发信号控制电路
微分型单稳态触发器
(a) 逻辑图
输出缓冲电路
C：外接电容，取值范围：10pF ~ 10uF R：可外接电阻，取值范围：2 ~ 30kΩ 也可采用内部电阻（ 2 kΩ ）
74121功能表
A1 L H H
A2 L H
H
B H H L H H H
O L L L L
C
10
+VCC
11 9 14
1 UI
3
4 5
Cext Rext Rint Cext B 74121 A2 A1
GND
7
Vcc Uo Uo
6 1
UI
3
4 5
Cext Rext Rint Cext B 74121 A2 A1
GND
7
Vcc Uo Uo
6 1
下降沿触发时的接法 利用Rext 时的接法
上升沿触发时的接法 利用Rint 时的接法 （Rint≈2 KΩ ）
vI
被重复触发
tw
vO
(b)
tw
74122、74123属于可重复触发型
9.4 多谐振荡电路
多谐振荡器的工作特点： 1、电路没有稳态，只有两个暂稳态。 2、在接通电源后，不需要外加触发信号，在RC电路 的充、放电作用下，电路在两个暂稳态间自动转换， 从而产生矩形脉冲。
用途：产生矩形脉冲。
9.4.1 对称式和非对称式多谐振荡电路
这样电路便在两个暂稳态之间反复 转换，输出周期性的矩形脉冲。
电压波形：
振荡周期计算：
T vI1 从充电开始到充至 VTH的时间 vI2 从充电开始到充至 VTH的时间
I
Leabharlann Baidu
I =VTH
产生如下正反馈过程：
v01
电容的端电 压不能突变
vI 2
v0
迅速使 o1 = 0 o =1
电路进入暂稳态。
这时即使I回到低电平， O的高电平仍然会维持下去。
维持多久呢？
3)在暂稳态期间，电容C充电
I2
vI2 vO
v01
I2 =VTH
vO1
电容的端电 压不能突变
产生如下正反馈过程：
集成单稳态器件
不可重复触发
没有被重复触发
电路一旦被触发进入暂 vI 稳态以后，再加入触发脉 冲不会影响电路的工作过 tw 程，必须等到暂稳态结束 之后，才可能再次被触发。 vO 74121属于不可重复触发型
tw
(a)
可重复触发
电路如果被触发进入暂 稳态以后再加入触发脉冲， 电路将被重新触发，再继 续维持一个等于tw的暂稳态 时间。
9.3 单稳态电路
一、微分型单稳态电路
1、电路组成：CMOS或非门、反相器和RC电路组成
VOH VDD ,VOL 0,VTH 1 VDD 2
触发脉冲
RC微 分电路
2、原理分析
1)没有触发信号时， I=0
电路处于稳态：
o =0、 o1 =1、 c =0
电容C上没有电压
2)外加触发信号（正脉冲）
电容C放完电所需时间
思考：从电压波形观察，输入触发脉冲的宽度能否大于
输出脉宽？ 如果大于，要保证电路正常工作则应在输入端加入 一个微分电路。
单稳态电路的工作特点：
1、电路具有一个稳态和一个暂稳态。在外加触发信号 的作用下，电路将从稳态转入暂稳态。暂稳态持续一段 时间以后，电路又自动返回到稳态。 2、暂稳态的持续时间仅取决于电路中的RC参数值，与 外加触发脉冲的特性无关。 利用单稳态电路的这种工作特点，能够把不同宽度或 者不同幅度、不同波形的触发脉冲变换为等宽的输出脉冲， 作为一种定时信号使用。
tw V DD 0 RC ln V DD V TH
t
t
0 vI2 VDD VTH 0 vO tW 0 t1 t2
t
= RCln2 tw= 0.69RC (2) 输出脉冲幅度Vm ： Vm = VOH-VOL VDD
t
t
(3) 恢复时间tre ： t =（3~5）R re ON（P）C 指在保证电路能正常工作的情况下，允许两个相 (4) 分辨时间td： 邻触发脉冲之间的最小间隔时间。 td = tw+tre
' v0
H H H H
电路稳态： O=0 B 和A1、A2 中不作为输入端的一 个接高电平，在A1、A2的一个或 两个端输入下降沿时电路被触发 A1、A2中有一个或两个接低电平，
L
L
在B端输入上升沿时电路被触发
电路的连接： 输出脉冲宽度： tw = 0.69RC
C
10
11
R
9
+VCC
14
v0
vI 2
由于这时 I已经回到低电平 迅速使 o1 = 1、 o =0 电路由暂稳态自动返回到稳态。 4）电路的恢复过程： 电容放完电使 c =0， 电路回到初始的稳态。
3、 主要参数的估算
（1） 输出脉冲宽度tw：
vI 0 vd 0 vO
1
输出脉冲的宽度等于暂稳态的持 续时间，而暂稳态的持续时间等 于从电容C开始充电到充电至I2 等于VTH的时间。 C () C (0 ) tW RC ln C () C (tW )
一. 对称式多谐振荡电路
1、组成
由CMOS反相器组成
P
2、工作原理
由于P点处在电压传输特性的转折 区，P点附近输入电压的微小变化都会 引起输出电压更大的变化，所以输入电 压的任何噪声和扰动都将被放大，并且 引发正反馈过程，产生振荡。
（1）接通电源瞬间，电路的初始状态是未知的。
(2)由于干扰使vI1 有微小 ，则有： vI1 vO1 vI2 vO2 使vO1 迅速跳变为低，而 vO2 迅速跳变为高。 电路进入第一个暂稳态 。 随后电容C1开始充电、C2开始放电。 (3)随着C 2的放电vI1 逐渐 ，当到VTH 时，引起如下正反馈：
单稳态电路的应用
定时
vI
vO
O vB
t
与门 tW vA vB
单稳态 触发器
tW O vA
t
O vO
t
vI
O
t
该电路可用于频率计
集成单稳态电路 74121
Cext Rext/Cext B G4 & a A1 A2 G1 & G2 & G5 & ≥1 G6 & Rint Rext Rint
G7 1 G8 1 G9 1
随后电容C2开始充电、C1开始放电。
(4)随着C 2的充电vI1 逐渐 ，当到VTH 时,引起如下正反馈： vI1 vO1 vI2 vO2 使vO1 迅速跳变为低，而 vO2 迅速跳变为高。 电路进入第一个暂稳态 。
Q
G3 &
Q
触发信号控制电路
微分型单稳态触发器
(a) 逻辑图
输出缓冲电路
C：外接电容，取值范围：10pF ~ 10uF R：可外接电阻，取值范围：2 ~ 30kΩ 也可采用内部电阻（ 2 kΩ ）
74121功能表
A1 L H H
A2 L H
H
B H H L H H H
O L L L L
C
10
+VCC
11 9 14
1 UI
3
4 5
Cext Rext Rint Cext B 74121 A2 A1
GND
7
Vcc Uo Uo
6 1
UI
3
4 5
Cext Rext Rint Cext B 74121 A2 A1
GND
7
Vcc Uo Uo
6 1
下降沿触发时的接法 利用Rext 时的接法
上升沿触发时的接法 利用Rint 时的接法 （Rint≈2 KΩ ）
vI
被重复触发
tw
vO
(b)
tw
74122、74123属于可重复触发型
9.4 多谐振荡电路
多谐振荡器的工作特点： 1、电路没有稳态，只有两个暂稳态。 2、在接通电源后，不需要外加触发信号，在RC电路 的充、放电作用下，电路在两个暂稳态间自动转换， 从而产生矩形脉冲。
用途：产生矩形脉冲。
9.4.1 对称式和非对称式多谐振荡电路
这样电路便在两个暂稳态之间反复 转换，输出周期性的矩形脉冲。
电压波形：
振荡周期计算：
T vI1 从充电开始到充至 VTH的时间 vI2 从充电开始到充至 VTH的时间
I
Leabharlann Baidu
I =VTH
产生如下正反馈过程：
v01
电容的端电 压不能突变
vI 2
v0
迅速使 o1 = 0 o =1
电路进入暂稳态。
这时即使I回到低电平， O的高电平仍然会维持下去。
维持多久呢？
3)在暂稳态期间，电容C充电
I2
vI2 vO
v01
I2 =VTH
vO1
电容的端电 压不能突变
产生如下正反馈过程：
集成单稳态器件
不可重复触发
没有被重复触发
电路一旦被触发进入暂 vI 稳态以后，再加入触发脉 冲不会影响电路的工作过 tw 程，必须等到暂稳态结束 之后，才可能再次被触发。 vO 74121属于不可重复触发型
tw
(a)
可重复触发
电路如果被触发进入暂 稳态以后再加入触发脉冲， 电路将被重新触发，再继 续维持一个等于tw的暂稳态 时间。
9.3 单稳态电路
一、微分型单稳态电路
1、电路组成：CMOS或非门、反相器和RC电路组成
VOH VDD ,VOL 0,VTH 1 VDD 2
触发脉冲
RC微 分电路
2、原理分析
1)没有触发信号时， I=0
电路处于稳态：
o =0、 o1 =1、 c =0
电容C上没有电压
2)外加触发信号（正脉冲）
电容C放完电所需时间
思考：从电压波形观察，输入触发脉冲的宽度能否大于
输出脉宽？ 如果大于，要保证电路正常工作则应在输入端加入 一个微分电路。
单稳态电路的工作特点：
1、电路具有一个稳态和一个暂稳态。在外加触发信号 的作用下，电路将从稳态转入暂稳态。暂稳态持续一段 时间以后，电路又自动返回到稳态。 2、暂稳态的持续时间仅取决于电路中的RC参数值，与 外加触发脉冲的特性无关。 利用单稳态电路的这种工作特点，能够把不同宽度或 者不同幅度、不同波形的触发脉冲变换为等宽的输出脉冲， 作为一种定时信号使用。
tw V DD 0 RC ln V DD V TH
t
t
0 vI2 VDD VTH 0 vO tW 0 t1 t2
t
= RCln2 tw= 0.69RC (2) 输出脉冲幅度Vm ： Vm = VOH-VOL VDD
t
t
(3) 恢复时间tre ： t =（3~5）R re ON（P）C 指在保证电路能正常工作的情况下，允许两个相 (4) 分辨时间td： 邻触发脉冲之间的最小间隔时间。 td = tw+tre
' v0
H H H H
电路稳态： O=0 B 和A1、A2 中不作为输入端的一 个接高电平，在A1、A2的一个或 两个端输入下降沿时电路被触发 A1、A2中有一个或两个接低电平，
L
L
在B端输入上升沿时电路被触发
电路的连接： 输出脉冲宽度： tw = 0.69RC
C
10
11
R
9
+VCC
14
v0
vI 2
由于这时 I已经回到低电平 迅速使 o1 = 1、 o =0 电路由暂稳态自动返回到稳态。 4）电路的恢复过程： 电容放完电使 c =0， 电路回到初始的稳态。
3、 主要参数的估算
（1） 输出脉冲宽度tw：
vI 0 vd 0 vO
1
输出脉冲的宽度等于暂稳态的持 续时间，而暂稳态的持续时间等 于从电容C开始充电到充电至I2 等于VTH的时间。 C () C (0 ) tW RC ln C () C (tW )
一. 对称式多谐振荡电路
1、组成
由CMOS反相器组成
P
2、工作原理
由于P点处在电压传输特性的转折 区，P点附近输入电压的微小变化都会 引起输出电压更大的变化，所以输入电 压的任何噪声和扰动都将被放大，并且 引发正反馈过程，产生振荡。
（1）接通电源瞬间，电路的初始状态是未知的。
(2)由于干扰使vI1 有微小 ，则有： vI1 vO1 vI2 vO2 使vO1 迅速跳变为低，而 vO2 迅速跳变为高。 电路进入第一个暂稳态 。 随后电容C1开始充电、C2开始放电。 (3)随着C 2的放电vI1 逐渐 ，当到VTH 时，引起如下正反馈：
单稳态电路的应用
定时
vI
vO
O vB
t
与门 tW vA vB
单稳态 触发器
tW O vA
t
O vO
t
vI
O
t
该电路可用于频率计
集成单稳态电路 74121
Cext Rext/Cext B G4 & a A1 A2 G1 & G2 & G5 & ≥1 G6 & Rint Rext Rint
G7 1 G8 1 G9 1