用集成门电路构成的单稳态触发器(精)
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使电路迅速变为G1导通、G2截止的状态，此时， 电路处于uO1=UOL、uO=uO2=UOH的状态。然而这一 状态是不能长久保持的，故称为暂稳态。
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（3）电容C充电，电路由暂稳态自动返回稳态。
在暂稳态期间，VDD经R对C充电，使uI2上升。 当uI2上升达到G2的UTH时，电路会发生如下正反馈过 程：
3. TTL集成单稳态触发器电路74121的功能及其应用 74121是一种不可重复触发的单稳态触发器，它 外接定时 既可采用上升沿触发，又可采用下降沿触发，其内 触发输 元件引脚 内部电 部还设有定时电阻 Rint(约为2kΩ)。 入端 输出端 阻引脚 表6-1 74121电路的功能表
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集成单稳态触发器
用集成门电路构成的单稳态触发器虽然电路简 单，但输出脉冲宽度的稳定性较差，调节范围小， 而且触发方式单一。因此实际应用中常采用集成单 稳态触发器。 1. 输入脉冲触发方式 上升沿触发 下降沿触发
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2. 不可重复触发型与可重复触发型
wenku.baidu.com
图（ a ）为不可重复 图（b）为可重复 触发型单稳态触发器 型触发单稳态触发器 该电路在触发进入暂
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图6-19 脉冲定时
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作业题
6-3
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该电路在触发进入
暂稳态期间如再次被
稳态期间如再次受到触
发，对原暂稳态时间没 有影响，输出脉冲宽度
触发，则输出脉冲宽
度可在此前暂稳态时 tw 仍从第一次触发开始 因此，采用可重复触发单稳态触发器时能比较 间 的 基 础 上 再 展 宽 tw 。 计算。 2018/9/18 13 方便地得到持续时间更长的输出脉冲宽度。
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使电路迅速由暂稳态返回稳态，uO1=UOH、uO= uO2=UOL。 从暂稳态自动返回稳态之后，电容C将通过电 阻R放电，使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
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图6-15 单稳态触发器工作波形
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2. 主要参数
（1）输出脉冲宽度tw
输出脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间。根据
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6.3.3 单稳态触发器的应用
单稳态触发器的主要应用是整形、定时和延时。 1. 脉冲延时 如果需要延迟脉冲的触发时间，可利用单稳 电路来实现。
图6-18 单稳电路的延时作用 u O的下降沿比uI的下降沿延迟了tw的时间。 2018/9/18
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2. 脉冲定时
单稳态触发器能够产生一定宽度tw的矩形脉冲， 利用这个脉冲去控制某一电路，则可使它在tw时间 内动作(或者不动作)。
6.3
单稳态触发器
结束 放映
6.3.1 用集成门电路构成的单稳态触发器
6.3.2 集成单稳态触发器
6.3.3 单稳态触发器的应用
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复习
脉冲电路的研究重点与数字电路有何不同？ 常用脉冲波形的产生与变换电路有哪些？ 周期性矩形波的主要参数？ 施密特触发器的特点和主要应用？
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3. 对输入触发脉冲宽度的要求
在使用微分型单稳态触发器时，输入触发脉冲uI的 宽度 tw1 应小于输出脉冲的宽度 tw ，即 tw1 ＜ tw ，否则电 路不能正常工作。 如出现 tw1 ＞ tw 的情况时，可在触发信号源 uI 和 G1 输入端之间接入一个RC微分电路。
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6.3.2
1. 电路组成及工作原理 暂稳态是靠RC电路的充放电过程来维持的。 由于图示电路的RC电路接成微分电路形式， 故该电路又称为微分型单稳态触发器。
图6-14 集成门电路构成的单稳态触发器
（1） 输入信号uI为0时，电路处于稳态。 uI2=VDD，uO=UOL =0，uO1＝UOH =VDD。 （2）外加触发信号，电路翻转到暂稳态。 当uI产生正跳变时，uO1产生负跳变，经过电容C 耦合，使uI2产生负跳变，G2输出uO产生正跳变；uO 的正跳变反馈到G1输入端，从而导致如下正反馈过程：
图6-16
74121的电路符号
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功能： （1）触发方式：
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（2）定时元件接法：
图(b)：用内部电阻 图(a)：外接电阻 图 6-17 74121R 应用电路 ＝Rint (约为2kΩ)。 R=Rext（1.4~40kΩ ）。 输出脉冲uO的宽度：tw ≈ 0.7RCext 外接电容Cext一般取值范围为10 pF～ 10μF，在 要求不高的情况下最大值可达1000μF。
uI2的波形可以计算出： tw ≈0.7RC （2） 恢复时间tre 暂稳态结束后，电路需要一段时间恢复到初始状 态。一般，恢复时间tre为（3~5）放电时间常数（通 常放电时间常数远小于RC）。
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（3）最高工作频率fmax（或最小工作周期Tmin）
设触发信号的时间间隔为T，为了使单稳态触发 器能够正常工作，应当满足 T ＞ tw +tre 的条件，即 Tmin= tw +tre。因此，单稳态触发器的最高工作频率为 fmax = 1/ Tmin = 1/（tw +tre）
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6.3
工作特点：
单稳态触发器
第一，它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； 第二，在外加脉冲作用下，触发器能从稳态翻转
到暂稳态；
第三，在暂稳态维持一段时间后，将自动返回稳 态，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数， 与外加触发信号无关。 例：楼道的路灯 。
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6.3.1 用集成门电路构成的单稳态触发器
使电路迅速变为G1导通、G2截止的状态，此时， 电路处于uO1=UOL、uO=uO2=UOH的状态。然而这一 状态是不能长久保持的，故称为暂稳态。
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（3）电容C充电，电路由暂稳态自动返回稳态。
在暂稳态期间，VDD经R对C充电，使uI2上升。 当uI2上升达到G2的UTH时，电路会发生如下正反馈过 程：
3. TTL集成单稳态触发器电路74121的功能及其应用 74121是一种不可重复触发的单稳态触发器，它 外接定时 既可采用上升沿触发，又可采用下降沿触发，其内 触发输 元件引脚 内部电 部还设有定时电阻 Rint(约为2kΩ)。 入端 输出端 阻引脚 表6-1 74121电路的功能表
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集成单稳态触发器
用集成门电路构成的单稳态触发器虽然电路简 单，但输出脉冲宽度的稳定性较差，调节范围小， 而且触发方式单一。因此实际应用中常采用集成单 稳态触发器。 1. 输入脉冲触发方式 上升沿触发 下降沿触发
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2. 不可重复触发型与可重复触发型
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图（ a ）为不可重复 图（b）为可重复 触发型单稳态触发器 型触发单稳态触发器 该电路在触发进入暂
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图6-19 脉冲定时
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作业题
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该电路在触发进入
暂稳态期间如再次被
稳态期间如再次受到触
发，对原暂稳态时间没 有影响，输出脉冲宽度
触发，则输出脉冲宽
度可在此前暂稳态时 tw 仍从第一次触发开始 因此，采用可重复触发单稳态触发器时能比较 间 的 基 础 上 再 展 宽 tw 。 计算。 2018/9/18 13 方便地得到持续时间更长的输出脉冲宽度。
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使电路迅速由暂稳态返回稳态，uO1=UOH、uO= uO2=UOL。 从暂稳态自动返回稳态之后，电容C将通过电 阻R放电，使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
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图6-15 单稳态触发器工作波形
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2. 主要参数
（1）输出脉冲宽度tw
输出脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间。根据
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6.3.3 单稳态触发器的应用
单稳态触发器的主要应用是整形、定时和延时。 1. 脉冲延时 如果需要延迟脉冲的触发时间，可利用单稳 电路来实现。
图6-18 单稳电路的延时作用 u O的下降沿比uI的下降沿延迟了tw的时间。 2018/9/18
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2. 脉冲定时
单稳态触发器能够产生一定宽度tw的矩形脉冲， 利用这个脉冲去控制某一电路，则可使它在tw时间 内动作(或者不动作)。
6.3
单稳态触发器
结束 放映
6.3.1 用集成门电路构成的单稳态触发器
6.3.2 集成单稳态触发器
6.3.3 单稳态触发器的应用
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复习
脉冲电路的研究重点与数字电路有何不同？ 常用脉冲波形的产生与变换电路有哪些？ 周期性矩形波的主要参数？ 施密特触发器的特点和主要应用？
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3. 对输入触发脉冲宽度的要求
在使用微分型单稳态触发器时，输入触发脉冲uI的 宽度 tw1 应小于输出脉冲的宽度 tw ，即 tw1 ＜ tw ，否则电 路不能正常工作。 如出现 tw1 ＞ tw 的情况时，可在触发信号源 uI 和 G1 输入端之间接入一个RC微分电路。
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6.3.2
1. 电路组成及工作原理 暂稳态是靠RC电路的充放电过程来维持的。 由于图示电路的RC电路接成微分电路形式， 故该电路又称为微分型单稳态触发器。
图6-14 集成门电路构成的单稳态触发器
（1） 输入信号uI为0时，电路处于稳态。 uI2=VDD，uO=UOL =0，uO1＝UOH =VDD。 （2）外加触发信号，电路翻转到暂稳态。 当uI产生正跳变时，uO1产生负跳变，经过电容C 耦合，使uI2产生负跳变，G2输出uO产生正跳变；uO 的正跳变反馈到G1输入端，从而导致如下正反馈过程：
图6-16
74121的电路符号
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功能： （1）触发方式：
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（2）定时元件接法：
图(b)：用内部电阻 图(a)：外接电阻 图 6-17 74121R 应用电路 ＝Rint (约为2kΩ)。 R=Rext（1.4~40kΩ ）。 输出脉冲uO的宽度：tw ≈ 0.7RCext 外接电容Cext一般取值范围为10 pF～ 10μF，在 要求不高的情况下最大值可达1000μF。
uI2的波形可以计算出： tw ≈0.7RC （2） 恢复时间tre 暂稳态结束后，电路需要一段时间恢复到初始状 态。一般，恢复时间tre为（3~5）放电时间常数（通 常放电时间常数远小于RC）。
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（3）最高工作频率fmax（或最小工作周期Tmin）
设触发信号的时间间隔为T，为了使单稳态触发 器能够正常工作，应当满足 T ＞ tw +tre 的条件，即 Tmin= tw +tre。因此，单稳态触发器的最高工作频率为 fmax = 1/ Tmin = 1/（tw +tre）
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6.3
工作特点：
单稳态触发器
第一，它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； 第二，在外加脉冲作用下，触发器能从稳态翻转
到暂稳态；
第三，在暂稳态维持一段时间后，将自动返回稳 态，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数， 与外加触发信号无关。 例：楼道的路灯 。
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6.3.1 用集成门电路构成的单稳态触发器