什么是单稳态触发器
顾名思义,单稳态触发器只有一个稳定状态,一个暂态。没有触发脉冲时,触发器输出端可以保持的状态,就是稳态。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。
单稳态触发器的电路组成
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。
定时器复位输入端(4脚)接高电平,控制输入端Vm通过0.01uF接地,定时器输出端Vo(3脚)作为单稳态触发器的单稳信号输出端。
单稳态触发器特点
⑴电路只有一个稳定的状态,另一个状态是暂稳态,不加触发信号时,它始终处于稳态;
⑵在外加触发脉冲(上升沿或下降沿)作用下,电路才能由稳态进入暂稳态,暂稳态不能长久保持,经过一段时间后能自动返回原来的稳态;
⑶暂稳态持续的时间取决于电路本身的参数,与外加触发信号无关。
门电路构成的单稳态触发器
或非门电路和与非门电路都可以构成单稳态触发器。
1、或非门构成的单稳态触发器
下图所示为或非门构成的单稳态触发器,电路由或非门D1,非门D2,定时电阻R和定时电容C组成。该单稳态触发器由正脉冲触发,输出一个脉宽为Tw的正矩形脉冲。
单稳态触发器电路处于稳态时,由于反相器D2输入端经R接+VDD,其输出端为0,耦合至D1输入端使D1输出端为1,电容C两端电位相等,无压降。
当在触发端加入触发脉冲时,或非门D1输出端变为0,由于电容两端的电压不能突变,因此D2输入端也变为0,D2输出端变为1,由于输出端电压又反馈到D1输入端形成闭环回路,所以电路一经触发后,即使取消触发脉冲Ui仍能保持暂稳状态,此时,电源+VDD开始经R对C充电。
随着C的充电,D2输入端电位逐渐上升。当达到反相器D2的转换阈值时,D2输出端又变为0.由于闭环回路的正反馈作用,D1输出端随即变为1,电路回复稳态。直至再次被触发,该电路各点波形如下图所示。
2、与非门构成的单稳态触发器
下图所示为与非门构成的单稳态触发器,电路由与非门D1,反相器D2,定时电阻R和定时电容C组成。和利用或非门单稳态触发器不同的是,定时电阻R不是接+VDD,而是接地。该单稳态触发器由负脉冲触发,输出一个脉宽为Tw的负矩形脉冲。
单稳态触发器电路处于稳态时,由于反相器D2输入端经R接地,其输出端为1,耦合至D1输入端使D1输出端为0,电容C两端电位相等,无压降。
当在触发端加入触发脉冲时,与非门D1输出端变为1,由于电容两端的电压不能突变,因此D2输入端也变为1,D2输出端变为0,电路进入暂稳态,随着C的充电,D2输入端电位逐步下降,当达到反相器D2的转换阈值时,D2输出端又变为1,电路回复稳态。直至再次被触发,该电路各点波形如下图所示。
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