什么是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
顧名思義,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個穩(wěn)定狀態(tài),一個暫態(tài)。沒有觸發(fā)脈沖時,觸發(fā)器輸出端可以保持的狀態(tài),就是穩(wěn)態(tài)。在觸發(fā)脈沖作用下,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由穩(wěn)態(tài)翻轉到暫態(tài),暫態(tài)保持一段時間后,將自動變回穩(wěn)態(tài),暫態(tài)維持的時間就是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出脈寬。
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路組成
如圖所示,其中R、C為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的定時元件,它們的連接點Vc與定時器的閾值輸入端(6腳)及輸出端Vo‘(7腳)相連。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖寬度tpo=1.1RC。
Ri、Ci構成輸入回路的微分環(huán)節(jié),用以使輸入信號Vi的負脈沖寬度tpi限制在允許的范圍內,一般tpi》5RiCi,通過微分環(huán)節(jié),可使Vi’的尖脈沖寬度小于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出脈沖寬度tpo。若輸入信號的負脈沖寬度tpi本來就小于tpo,則微分環(huán)節(jié)可省略。
定時器復位輸入端(4腳)接高電平,控制輸入端Vm通過0.01uF接地,定時器輸出端Vo(3腳)作為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的單穩(wěn)信號輸出端。
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點
?、烹娐分挥幸粋€穩(wěn)定的狀態(tài),另一個狀態(tài)是暫穩(wěn)態(tài),不加觸發(fā)信號時,它始終處于穩(wěn)態(tài);
⑵在外加觸發(fā)脈沖(上升沿或下降沿)作用下,電路才能由穩(wěn)態(tài)進入暫穩(wěn)態(tài),暫穩(wěn)態(tài)不能長久保持,經過一段時間后能自動返回原來的穩(wěn)態(tài);
?、菚悍€(wěn)態(tài)持續(xù)的時間取決于電路本身的參數,與外加觸發(fā)信號無關。
門電路構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
或非門電路和與非門電路都可以構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。
1、或非門構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
下圖所示為或非門構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,電路由或非門D1,非門D2,定時電阻R和定時電容C組成。該單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由正脈沖觸發(fā),輸出一個脈寬為Tw的正矩形脈沖。
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路處于穩(wěn)態(tài)時,由于反相器D2輸入端經R接+VDD,其輸出端為0,耦合至D1輸入端使D1輸出端為1,電容C兩端電位相等,無壓降。
當在觸發(fā)端加入觸發(fā)脈沖時,或非門D1輸出端變?yōu)?,由于電容兩端的電壓不能突變,因此D2輸入端也變?yōu)?,D2輸出端變?yōu)?,由于輸出端電壓又反饋到D1輸入端形成閉環(huán)回路,所以電路一經觸發(fā)后,即使取消觸發(fā)脈沖Ui仍能保持暫穩(wěn)狀態(tài),此時,電源+VDD開始經R對C充電。
隨著C的充電,D2輸入端電位逐漸上升。當達到反相器D2的轉換閾值時,D2輸出端又變?yōu)?.由于閉環(huán)回路的正反饋作用,D1輸出端隨即變?yōu)?,電路回復穩(wěn)態(tài)。直至再次被觸發(fā),該電路各點波形如下圖所示。
2、與非門構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
下圖所示為與非門構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,電路由與非門D1,反相器D2,定時電阻R和定時電容C組成。和利用或非門單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不同的是,定時電阻R不是接+VDD,而是接地。該單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由負脈沖觸發(fā),輸出一個脈寬為Tw的負矩形脈沖。
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路處于穩(wěn)態(tài)時,由于反相器D2輸入端經R接地,其輸出端為1,耦合至D1輸入端使D1輸出端為0,電容C兩端電位相等,無壓降。
當在觸發(fā)端加入觸發(fā)脈沖時,與非門D1輸出端變?yōu)?,由于電容兩端的電壓不能突變,因此D2輸入端也變?yōu)?,D2輸出端變?yōu)?,電路進入暫穩(wěn)態(tài),隨著C的充電,D2輸入端電位逐步下降,當達到反相器D2的轉換閾值時,D2輸出端又變?yōu)?,電路回復穩(wěn)態(tài)。直至再次被觸發(fā),該電路各點波形如下圖所示。
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