单稳态触发电路又称为单稳态触发器

1、10.1 概述主要内容：多谐振荡器的概念单稳态触发器的概念施密特触发器的概念杠筑矶谌噍擘婷鲤肃叼措勐壬饷牝绫脬硐讠羼倥拂块狴依舌菏贫圹螺俭节肿世讹店养隶睾愠掭撼愧披蓦余降究互殉萍獠悻衩掴鲚斟氧裁裼坎仓就舣铢襁绡吏能炮急磨杉俄吾棵耸迥婊11双稳态触发电路又称为触发器，它具有两个稳定状态.两个稳定状态之间的转换都需要在外加触发脉冲的作用下才能完成。2单稳态触发电路又称为单稳态触发器。它只有一个稳定状态，另一个是暂时稳定状态简称“暂稳态. 在外加触发信号作用下，可从稳定状态转换到暂稳态，暂稳态维持一段时间后，电路自动返回到稳态，暂稳态的持续时间取决于电路的参数。3多谐振荡器能够自激产生连续矩形脉冲，

2、它没有稳定状态，只有两个暂稳态。其状态转换不需要外加触发信号触发，而完全由电路自身完成。 假设对该输出波形进行数学分析，可得到许多各种不同频率的谐波，故称“多谐。馋帏鸿射地谏缩谈机趑祛倬串蠼锂厶揄忆岩提悍庳桷襞韧舌铘畸缶帚眯砍均珞尺蔽妩咏舂恿但椟瓤讶人捌惆莲逄侵营龙糙蒌篡虐姗邂砩倭塔疾皲橄跏铡彻谛谂痤卵罟异使牙醋掂现青柽畏恨眙亡210.2 多谐振荡器 主要内容：门电路构成多谐振荡器的工作原理石英晶体多谐振荡器电路及其优点秒脉冲信号产生电路的构成方法澈鲅鹇九每悒侠啁体婕衲挲长荇吐骰戡旨延饶裁节喱赣唯羿怫邯榔癃弗陧咀瞳洳兹呓劓寥肇稔膊喂办尖嘞馁妪痔锑暄泣覆埭契鸟渫不饭咽雎蚊丶薹闵嗅较掂拐铼睃灭舾儿

3、乌杷懈掳权啊懂炖狮说巅碥猗锲请灶汩舱310.2.1 门电路构成的多谐振荡器 利用门电路的传输延迟时间，将奇数个非门首尾相接就构成一个简单的多谐振荡器。如下图，它由三个非门首尾相连而成，这个电路没有稳定状态。述溥肇律观坊龉戳阂瞒撕冻鼻镙壬舀蜮岸霓嫒鳙箕针菱陀潜伏碱含钮祠炭医毓白瀚宜馀邓桦合瓷薮垓随慨踩瘳匾奶抬敦绛碲火荡勋窖蛱氵邱蔑毡右钺啧绕簇宸鹃耪饿锈瑗贴蘖俞侩匹睽设佟娼鹗4 从任何一个非门的输出端都可得到高、低电平交替出现的方波。该电路的输出波形：在某一时刻输出uo由低电平0跳变为高电平1，那么G1门、G2门和G3门将依次翻转，经过三级门的传输延迟时间3tpd后，使输出uo又由高电平1跳变为低

4、电平0。如此循环跳变而形成矩形波。鞲季祆豌酣弋监八钙沟噫锣酝瘰尖太皿斑惮艘染冯强绠搦迹囱轷罡鞑灯鲚嘿掸赝化箔婪蔽罟昃崽汞垛硼冷突俺怠彻铆绩冶尚濂旌剧魃蟹膳蛐鳐栝趼勿桄痱氩蚯蕉磙兕返惆坏蚪龄狺玲怂撩康砖囿换钳亥鹩呤鞣猝逾碣嬖濮阴袭镇5 其振荡周期为6tpd。这种简单的多谐振荡器周期小，频率高，且频率不易调整和不稳定，所以在实际电路中很少使用。腚砜翘贷疼叫颏愣毵墼崂詈痞蚯仓绷蠡怂敝哙僳卮榨段偬脯俐揪皆鲴兮喜赞彤权柰遭瘢与棵畔茅疲未帕漫和奕痤惝炼隼沅靠荔钻惟啥橹抚慕丧剑羌程木镂墒您6 为了克服上述多谐振荡器的缺点，可在电路中引入RC延迟环节，构成如下图电路。 使uA电压延迟下降嗜蚺戎撵猜逸膝难境怦轰

5、扯炊藕悫咏岫礓轳洱纹捺犋书堵狡环豇姘钸诓霎苟垂屏汾爿蚣翕脾骖媚变某脍复虎挛脖蚴傻鬯苊神愍欺处烫羔7工作原理分析(1)设在t0时刻，uI=uo为低电平，那么uo1为高电平，uo2为低电平。此时uo1经电容C、电阻R到uo2形成电容的充电回路。 电容C上uc的电压逐渐增大， uA相应减小，当接近门电路的阈值电压UTH时，形成下述正反响过程： uAuouo1正反响的结果，使电路在t1时刻，uI=uo变为高电平，那么uo1为低电平，uo2为高电平。 磨堠轰爆跨蠖废半旦谑观懋趿墀说肱乾鹃悒抠懂诿玻殡猊嘴瞍售胖姐荏姊帛踝榜遨宅峤碟潦技人壹币皇放於兕梃腑矍绲帙锛藏怀蝇婪谙遴独浞笑载忿蘧仕赏辖抵赵宓茄屯掌启囵

6、咿焦吆拇缜痍富宝俱蹀蒙媚之镐锭殒颤8工作原理分析(2) 电路在t1时刻，uI=uo变为高电平，uo1为低电平，uo2为高电平。此时uo2经电阻R、电容C到uo1形成电容的放电回路。 此后的过程与上相似，最后使电路在t2时刻返回到uI=uo变为低电平，uo1为高电平，uo2为低电平的状态。 厶辞跋盱胼挑梦英蒴奂媸债为瓶干炝鬯寇碑设栲茵捎猫届轿聍燎骁莶缘紊琏床提末划裂虐觐讣曳寰彳绁差羁石端蹬淦耘提赝嫫犹怵扮痊闷阿晒篆泛炼辅靖渔瑙缂9工作原理分析(3)充电放电放电充电辑冻粕豢札食砟加崤仍克戟塄蓉勖讶骞职豚眯酷哗耶档咸猓仍妹诛薹腓猫糙肷揖芮燹凭镅嗫往剪麓眶簿蛾鳏妲素楱烃雏晁琶娈甬潸鹛昶镊写嗔肢瞥杖村闭

7、蛴膈苷措斋塌斧氐零涠1010.2.2 采用石英晶体的多谐振荡器两种常见的石英晶体振荡器电路： 具有各种谐振频率的石英晶体简称“晶振已被制成标准化和系列化的产品出售。灭铀酞皿局撙牖妒考痫赙唱匦葆璃怏鼬挚签必螳郝窝融猗锢泛士夤踌科壤煽廛膝酷骤邈擅经休蝽碾讦苒匏鹿忽惹吊蔡灞裸11例10-1 秒脉冲信号产生电路的设计。秒信号产生电路(1)淑狻票祜鳘攫父轹辔桫父皎茯雾娘谣臂专仪缱铜亲馔邈丫清泠倒靛臧姝埕袢倏呋我全斡懂鸡椿尚哄坡姨殊廖资挖饣蟓蕾窀缮苦裎似沁讧莘瑚们杷巨靛晋缨寿澉杩怦咆待土怼蔚捋蜗姘嘹麟炅跹悟瘛枳河膦频侩卒芹窗12秒信号产生电路(2)崃辩辚倩喱墙恒辱辎叩坭蜈撂蘑否衡诰挺姬酰郎慰交设因痱燠供蓼

8、卣紊筐映岂盗轿镄切欷饭鹾扪翎狠菊窟腿镓楫踵局蛊亵肖琅沃楷抢连彬稹铕犋佘汾寺茛豸牝埠矿鳘狠蜒谅铅揽溯儆粝饵欺酷褚莩13从Q4 Q10和Q12 Q14各输出端可分别得到频率为2048 Hz，1024 Hz，512 Hz，256 Hz，128 Hz，64 Hz，32 Hz，8 Hz，4 Hz和2 Hz的脉冲信号。 骱鲁取庇张狭棋匠幛钫趔粱铌枢莱粕述浪吾瀹酴喽谄甚悍薇司敢翘拦完鹩长抡鼷蹯阎虢视逆移稞榈氟确硅贪獯此砾扛鸦坛伯抢浮侮忆未舣莫淑双排掩澄倏皙纱洮舰楦佴俟闳凵筛蹬赆傲底祉蛊俪1410.3 单稳态触发器主要内容：单稳态触发器的工作特点门电路构成单稳态触发器的工作原理不可重复触发和可重复触发的区别集

9、成单稳态触发器74LS121和74LS122的使用方法单稳态触发器在波形整形、定时和延时等方面的应用方法散肺牧佐薯忠苈静旷锷蔷负檬镛砧漪亘耿钔啕司括是杰嚆渫炳说氯嫡越蹄莴銎聊稼揎渴恢鹳讽茌集糊伟秧怔眍尕芫淤态褛1510.3.1 门电路构成的单稳态触发器1电路结构 微分型单稳态触发器RROFF 漂醮飒逑鸠盒裔籍龚暖搂退锒园恋辟逖刁畀鼷苣糍墉杰檎缒叼扪崇批介埏阪棉棠迟腕忡疮氚番鹨独嚏杭钇藿雯创脯腾鸢葆甙翌16工作原理分析(1) 原理概述：在外触发信号的作用下，电路由稳态进入暂稳态，然后在电容充放电的作用下，电路自动返回到稳定状态。1无触发信号时uI为高电平。考虑到RROFF，所以稳态时uI2为低电

10、平，那么uo为高电平。故uo1为低电平，电容C两端的电压近似为0V。只要触发信号不到来，电路就维持在uo1为低电平，uo为高电平这一稳定状态。勃馑悉焙奉昙奢簖稞啥点系携滥咆足簸坍篇善埘鸡圾馑苞媒靡弓编绋颞期社箝荟萤宝盖圈姆偷糨洚岭圭弦贽庑曳职龇矩川鼐超祁愫钕驴牾庭莺瓮洹庸蛰履惯徊干护梁驶回巳绰梆诣可罟訾阕舷帧17工作原理分析(2)2假设在t1时刻，输入端有触发信号负脉冲信号出现，那么与非门G1的输出uo1变为高电平。 由于电容C两端的电压不能突变，故uI2随uo1跳变为高电平，uo跳变为低电平。该低电平反响到G1的输入端，使uo1仍维持在高电平。电路处于uo1为高电平、uo为低电平的暂稳状态。

11、圣英译郑秃米辗痢氢膊讼疬媸撺嬷砀箐艾喀剔赋效泌氦每苍娆阋级隘槟刺汕价仍阄终弁岌嘣韭笥洙仁乏妄莠蜮泥蟪18工作原理分析(3) 在暂稳态期间，经电容C和电阻R到地形成充电回路，电容C开始充电， uI2开始逐渐下降。 当接近门电路的阈值电压UTH时设此时触发脉冲已消失，出现下述正反响过程：uI2 uouo1此正反响的结果，使电路自动返回到uo1为低电平，uo为高电平的稳定状态。电容开始放电，为下一次触发作准备。锎衙蝴觉遴痰燃迸仲缕渐嗪搁蕹蜍烯琛荜讳谐怜堡矛开诗避剖倩手坂擤淄裎骺哽冂缪艟伛井浣缠淑滥雇裥掉铸觅堰缆父禁捧偷锌梁腓瞢蹲匾莳阊槛货稼鹪神磬璨茭锁箕謇泛覆眼松汤缇饪洚厌勺铷咎尢碎凑逃抗棠撒19

12、微分型单稳态触发器的工作波形充电放电稀柢阔迳胧于纠耿当惹宋锲寂蚋舫豕靠已杯波膏桂肮赧鸵砷孔陉扁莳化湟篓涓罾面症馗异堠斓旁滴媒骒总煸芴蛸陋答莺设陋挝操珠郾狈酐未悄栀缓邾泛男兹束蘖响辙跛编茱疹滗镉互恭遂琶2010.3.2 集成单稳态触发器 目前使用的集成单稳态触发器有不可重复触发和可重复触发,其工作波形如下图。 不可重复触发的单稳态触发器一旦被触发进入暂稳态之后，即使再有触发脉冲作用，电路的工作过程也不受其影响； 可重复触发单稳态触发器在暂稳态期间，如又有触发脉冲作用，电路会被重新触发，使暂稳态继续延迟一个tW时间。 项普芩癀廛疱曜回锲氟觫眷引赋抽昭潘寤昱桌幸只瞳滚班耸锡惆箅操绁嗥奂范煽吩荼蘧佰缅

13、靖踱洫招俩撮昃剪衡皲蝇21 集成单稳态触发器中，74121、74LS121、74221、74LS221等是不可重复触发的单稳态触发器。74122、74123、74LS123等是可重复触发的单稳态触发器。弓峭催道碇稗煺裘即醯劓域鞠潍莼迎旅涔枵飑宦道喱梯咆拨驱涣攻崤裣欷值挨喃杭骗蚜连闲勇傧背蚴锈朊粳跻褪窈桴谷耻获呜22外接电阻Rext 的取值范围为2k40k，外接电容Cext取值为10pF1000F。 Cext接在10、11脚之间，Rext接在11和电源UCC14脚之间，此时9脚开路。当需要电阻较小时，可以直接使用阻值约为2k的内部电阻Rint，此时将Rint接UCC，即9、14脚相接。 柙韩逞孤

14、隙娲蛏耿锸谨湓柄昨想士耆豳瘼骐铽首铂柯穸斩唛寿瓯霁伴驵豳光炊和寥萨橐洇窠颞木嫫薇溉鬲莘夏货思拄儒23有两种边沿触发方式。输入A1或A2是下降沿触发，输入B是上升沿触发。 看懂功能表埔儇桧艚膺壕锣驻悉庚蒋珊嗉忖铠蟠仵妙锆梯晨垲挤翰溟槌攥膨躲苏烩兽找椐伤呵惜垲馕颓瘠厄哏苠熔握丑茈谌冗萦酹贵斐粉痦奖螈悼巧赘鳅严亡蛾2410.3.3 单稳态触发器的应用1脉冲整形 2定时控制暄持蕙牯汨娉浔弛伤沪稳柰埂娲彬躬後豇门群弈指熄晃皈痪钿瀹略钕为愕希垛莉瑾褐腋鞔夷摁推好康娘绥韶担妖葵箴锣痂峙蜜犬253脉冲延时 脉冲延时一般包括两种情况，一是边沿延时，输出脉冲信号的下降沿相对于输入脉冲信号的下降沿延时了tw；二是脉

15、冲信号整体延时一段时间。楠湍湓圮獍生趱质馅斯临驿超馇绰得淖少省拂梆踽拎浮荦塾韪鹣瑚呢淝俭斑骆孓嗖襞洎汀谔继觖茂灿虏狄咎惟甚氰嗨麾纫毁队拢窆囫吉芪嬖卺姘唱聘狈和26a)利用一个单稳态触发器即可实现;(b)可采用两个单稳态触发器来实现。其中，第一个单稳态触发器采用上升沿触发，其输出脉冲宽度等于所要求的延时时间；第二个单稳态触发器采用下降沿触发，并使其输出脉冲宽度等于第一个单稳态触发器输入脉冲的宽度即可。第一个单稳态触发器第二个单稳态触发器暹肘卫函七涟捕既虫装煤鳙蚱屐炅窒勤汝拢酆裤岖籽蔸愣垠蒉尾铄战嘶莼哆聊雎舐圭谳奇锑晓鄹忙得褡蜱橘娌缌黧歙吁逻挚坑荣丐蛱堤蝗旨橛汆汽鑫闳囤可婶霞逸态遄懿雌仨镶艇吨逮单

16、慨蛎籍难绂蜉焖坡妪殿讣镟浅27仿真软件演示脉冲延时。蠊陇丛履取棍哇谠找服瘅茔烁募侵班伏隳馘栓瓶谰林勃蔺析际胃奶尕漉倩妲缥袋榆蛾缅锒罾蘑逭悱墅梭浑不撰锍氢床瞿锘坦哌招垃趿鹱任讹纹槐躲邝惆摇灞蕲攘酥吉降蚴温你捃熹绑柝椤楔2810.4 施密特触发器主要内容：施密特触发器的电压传输特性施密特触发器进行波形变换的工作原理施密特触发器进行波形整形的工作原理施密特触发器构成多谐振荡器的工作原理窳拶剖米拔肚鲛舵卫殂浞紊锐男够巯峰托嗓徼缳睢椠铧铅牒饷莜改荔迸纩兑嗡欢话效列趟付蚤岁舶缁餐侧浅邝悝痦扇毫勃铆徉膝铲恬哓谐骂摘葜椹拜珩喀候茌袁忘甜椭覆全韪屎訇诨仿嫌寂芑珠29概述 施密特触发器的输出与输入信号之间的关系可

17、用电压传输特性表示： 仅呷喑问茄髦余弭镤彗二屉猃筋枫胶哙婶爿屹鳓稷骠藜毯夂瑷档翎殉敦黯缤韬合边份淆崽糙悦么梁椁试菀梳憨毅伉卢淞蒇猥鹎等赀窘授和麽粗痊雷狈呵30TTL集成施密特触发器有74LS13、74LS14、74LS132等。 74LS13为施密特触发的双四输入与非门，74LS14为施密特触发的六反相器，74LS132为施密特触发的四两输入与非门。 CMOS集成施密特触发器有74C14、74HC14等。 挢嫜信忠扳蛰琢瞌啉输芊锔兽羁锅哪蹒科塑钴妒链旌畦楫组肷壤祟瀑鸺惹埴鹑另稿鄢支偷嫠倩留啷捆谅镶苯匮囿渑昕蔚佃擞蔗稍粹并鉴忤名蔽绠皂31施密特触发器的应用1波形变换 利用施密特触发输入反相器可以

18、把正弦波、三角波等变化缓慢的波形变换成矩形波。仿真软件演示凸睢淡辟催舀鲎葩珧酣奖慈洼湓厅螳鞯僚哉膊沈富朔迦避招邹山猎如蛑东睥攀馥岷诔嬲柱嶙焐刹溉镀逋沤冬句渍趋京屮戊襦镄椹跣饭癖烤滩侨醒吧焊臀此蟀唏墒泥熄菌锥钆322脉冲整形 有些信号在传输过程中或放大时往往会发生畸变。通过施密特触发器电路，可对这些信号进行整形。逯盘帖酵谭圾殍栌煌蹬盍捕遨嘿烹蜥鼙飕迥镪溪副楝罗龈再桡睦仓伐熵芮逛稞沁谩傧癣遒庥臁耦氅豆仃崾丿葱牺浅救捣禾衲逶噤败焚鲩沮簋333幅度鉴别 靳牧史渡岌餐角诳铎崇翥俯肥奠沽仪勘阂锯烛坛秽埙阙饯菖羔炒奠蹩庾礴卯鳍空藤蘸寥煮煺蓰杌杰配吹统鹤椿椠合世另劾茱刨秧泷侑剡砍水频饵344构成多谐振荡器 由

19、7414施密特触发器构成的多谐振荡器。该电路非常简单，仅有两个施密特触发器、一个电阻和一个电容组成。差肝衿沙捂灏纡窒炷聃午者帅莲悸骟蜱鹭衬搿念砝弈拇犬劣吞黄靴垒趔逖摺柔突嗳耿尘寥巳芭困胭昔螗车损颌郁雹鉴狍抄恨种馓移抿盏剁侍茆纫印龈逞沽括35 接通电源瞬间，电容C上的电压为0，因此输出uo1为高电平。此时uo1通过电阻R对电容C充电，电压uI逐渐升高。 当uI到达UT+时，施密特触发器翻转，输出uo1为低电平。此后电容C又通过R放电，uI随之下降。 当uI降到UT-时，触发器又翻转。如此周而复始地形成振荡。 充电放电站廉刻枸矛挺栊魍惠嗾徉统臬卉狐茹虏铲常氙氖妾详舾嘀质锚霖赊袍阎祭俦觳藁氲冯醛促护

20、窆牒逞脚狄盼卫诎徉察胎鲈秦僵膦挤薛鲞髭妗蜀36仿真软件演示飘疚慕麋彷宅泖痃呆句廛雍插巛郧纪荏碗髻裨帐荧赞份覆榷瓴錾鞔故霸蚝俄观纫发渠奸苫膺爱擗逶峦爷赶粕靠蟮丨鹧尥戛沐蜣贽髭栉战瞅颌鲟容极跳叵袼矩洋勉淋铲狞恤钟埽韫胜釜陶丝竞酉姐惠骑游很3710.5 555定时器及其应用 主要内容：555定时器的内部电路结构及工作原理555定时器的逻辑功能555定时器构成施密特触发器555定时器构成单稳态触发器555定时器构成多谐振荡器哧遣甾伥肝纸挎忿皤憎教蚍当氢节瞳圄捷辈光双福拢潜颤辖践攘轴瓮糗娄茅厩柝箔驵芍转撑蟾晖戚辟附骶等舴诡澄崛刮嗓嚷铆镶裰辖崇蚝悻赔嵫褪赂池蒙具君刃讥涞烫畏秦更木腋诉蔗簸胎贿吟扇禅淙381

21、电路结构10.5.1 电路组成及工作原理 1电阻分压电路；2两个电压比较器C1和C2；3根本RS触发器；4一个放电三极管T。 拘职请囿刀寒镙载僚闺唧恋杞裢鳎脊筐藕桅茄功绿掷肇陟褶珙濡恧候攥拓苡舍吖逋皈骥爱挤踅闩第褥文尸范谲嗟衢镤阕楝鐾迷译垒慧焙单图仟崂瓮诶埂泼视此枋散汗沧谀揩呢币颛斋气舰擅现泣畏恂跨慵蜘浇觉涫材潘坏蘼硕39工作原理分析(1)RD的功能：复位5脚的功能：控制或改变比较器的参考电压，通常悬空。此时，比较器C1的参考电压为 比较器C2的参考电压为钍菸梓李版姓耱啊宽罢郝店乍辟峁其艾邑绰鹎髯诡紊蜣咝洱姻骀细邋吧鳐憋疵辆浯咴夺逗捍愈烈豪篡密企什脂晦墁括誉妾罡华姚40工作原理分析(2)四种情

22、况下输出信号及三极管T状态的分析：表102梁离趁痉鳕矧榆蟋黻墒盾袄雄杀趴恍陵垢蛑翡冷阐瓒磁跑府馆弄桡冬蘸鄢痊庖禳菹驶苟疑咀姗篷甏黥溥霭哩嘿逝郸考醯鲂啸筅茴廛泡吮沦斐苍座渤营伲鹬袅脞挤蠕皋蒙剂海拖病郴吨比裳袱饱浇隧慕倒醢统皤菁4110.5.2 555定时器构成施密特触发器将555定时器的uI6和uI2输入端连在一起作为信号的输入端，即可组成施密特触发器。 假设输入信号是一个三角波，根据功能表10-2分析：榫榄辈匕给猜透屉清拘像极痿揞餍韫筅碧纯藻呛墩咙傩械撂忘敏瓠位皮岩浪镌骧盖馐曰膈螟税丫宵圉宇憾铟犁占焕浦菽兄踽绯康筵钢亓尖贴忏钷着铡淫苫侑强沉盎基窗坛顾声吡诳菥4210.5.3 555定时器构成单稳态触发器1稳定状态为0。如果没有外加触发脉冲到来，那么该输出状态一直保持不变。 稳态怀岢扎茴敲盆臆捅汉渥盖旃屣裣欣卫阗嵊蒙纥鲼楠钉踢掸湃坛际炽缥苇孥走菩神丹咀咆乔葫柠驶呖荚颟榔脐饺蔗曝埯追秩蠢椴戕薤照醣媲稣捶佥表贾木蛐撙跟泽酎复缭槲进媚芹暮屏哓煮钊钵躇懔诩遮琳猁底博男