不可重复触发的集成单稳态触发器的电路组成和工作原理
不可重复触发的集成单稳态触发器的电路组成和工作原理
电路组成：
TTL集成器件74121是一种不可重复触发集成单稳态触发器，其逻辑图和引脚图分别如图1(a)、(b)所示。
74121由触发信号控制电路、微分型单稳态触发器、输出缓冲电路三部分组成。
将具有迟滞特性的非门G6与G5门合起来看成是一个与或非门，它与G7门及外接电阻R ext(或R int）、电容C ext即组成微分型单稳态触发器，
工作原理：
其电路工作原理与微分型单稳态触发器基本相同。
电路只有一个稳态Q=0,Q=1。
当图中a点有正脉冲触发时，电路进入暂稳Q=1,Q=0。
Q为低电平后使触发信号控制电路中RS 触发器的G2门输出低电平，将G4门封锁，这样即使有触发信号输入，在a点也不会产生微分型单稳态触发器的触发信号，只有等电路返回稳态后，电路才会在输入触发信号作用下被再次触发，根据上述分析，电路属于不可重复触发单稳态触发器。
图.1(a) TTL集成器件单稳态触发器74121逻辑图
图1(b) TTL集成器件单稳态触发器74121引脚图。
单稳态触发器
《数字电子技术》
2.1 微分型单稳态触发器 2.2 集成单稳态触发器 2.3 单稳态触发器的应用
单元2 单稳态触发器
引言
《数字电子技术》
单稳态触发器是输出有一个稳态和一个暂稳态的电路。 它不同于触发器的双稳态。单稳态触发器在无外加触发信 号时处于稳态。在外加触发信号的作用下，电路从稳态进 入到暂稳态，经过一段时间后，电路又会自动返回到稳态。 暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发信 号无关。单稳态触发器在触发信号的作用下能产生一定宽 度的矩形脉冲，广泛用于数字系统中的整形、延时和定时。
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
1、工作原理
《数字电子技术》
（1）稳态
在无触发信号（uI为高电平）且R＜ ROFF时，G2门关闭，uO2输出高电平；G1门 全1出0，uO1为低电平，电路处于稳态。
工作波形
单元2 单稳态触发器
2.1 微分型单稳态触发器
1、工作原理
《数字电子技术》
（2）暂稳态
tW ≈ 0.7RC 在应用微分型单稳态触发器时对触发信号uI的脉宽和
周期要有一定的限制。即要求脉宽要小于暂稳态时间，周 期要大于暂稳态加恢复过程时间，这样才能保证电路正常 工作。
单元2 单稳态触发器
2.2 集成单稳态触发器
《数字电子技术》
集成单稳态触发器根据工作状态的不同可分为不可重复触发和可重复
逻辑符号
引脚排列
单元2 单稳态触发器
2.2 集成单稳态触发器
《数字电子技术》
74LS121的 功能表
1、触发脉冲 74LSl21有两种触发方式，可以上升沿触发，也可下降沿触发。
（1）上升沿触发时，触发脉冲应从B端输入，且A1和A2中至少有一 个为低电平。此时，电路由稳态翻转W延时即可得一负脉冲 。因此利
单稳态触发器
单稳态触发器特点：电路有一个稳态、一个暂稳态。
在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。
暂稳态不能长久保持，由于电路中RC延时环节的作用，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。
暂稳态的持续时间取决于RC电路的参数值。
单稳态触发器的这些特点被广泛地应用于脉冲波形的变换与延时中。
一、门电路组成的微分型单稳态触发器1. 电路组成及工作原理微分型单稳态触发器可由与非门或或非门电路构成，如下图。
与基本RS触发器不同,(a)由与非门构成的微分型单稳态触发器 (b)由或非门构成的微分型单稳态触发图6.7微分型单稳态触发器构成单稳态触发器的两个逻辑门是由RC耦合的，由于RC电路为微分电路的形式，故称为微分型单稳态触发器。
下面以CMOS或非门构成的单稳态触发器为例，来说明它的工作原理。
⑴ 没有触发信号时，电路处于一种稳态没有触发信号时，为低电平。
由于门输入端经电阻R接至，因此为低电平; 的两个输入均为0，故输出为高电平，电容两端的电压接近0V，这是电路的“稳态”。
在触发信号到来之前，电路一直处于这个状态：, 。
⑵ 外加触发信号，电路由稳态翻转到暂稳态当时，的输出由1 0，经电容C耦合，使,于是的输出v02 =1, 的高电平接至门的输入端，从而再次瞬间导致如下反馈过程：这样导通截至在瞬间完成。
此时，即使触发信号撤除（），由于的作用，仍维持低电平。
然而，电路的这种状态是不能长久保持的，故称之为暂稳态。
暂稳态时，，。
⑶ 电容充电，电路由暂稳态自动返回至稳态在暂稳态期间，电源经电阻R和门的导通工作管对电容C充电，随着充电时间的增加增加，升高，使时，电路发生下述正反馈过程（设此时触发器脉冲已消失）：迅速截止，很快导通，电路从暂稳态返回稳态。
, 。
暂稳态结束后，电容将通过电阻R放电，使C上的电压恢复到稳定状态时的初始值。
在整个过程中，电路各点工作波形如图6.8所示。
图6.8 微分型单稳态触发器各点工作波形2. 主要参数的计算(1) 输出脉冲宽度暂稳态的维持时间即输出脉冲宽度，可根据的波形进行计算。
单稳态触发器
同时输出返回到
的状态。
此后电容C通过电阻R和G2门的导通电路放电， 最终使电容C上的电压恢复到稳定状态时的初始 值，电路从暂稳态回复到稳态。
2．电路波形 uI
0 uO1
uI02 UDD UTH
0
uO
tw
tw
0
t1 t2
t
t UDD+ΔU
t
t
由波形图可知，若uI的正脉宽大于暂态脉宽tw，在电 路由暂态返回到稳态时，由于门G1被uI封锁住了， 会使输出uO的下降沿变缓，波形质量下降。 此时可以在单稳态触发器的输入端加一个RC微分电路，
当输入触发脉冲uI上升到G1门的阈值电压UTH，电路中 将产生如下正反馈过程： uI↑→ uO1↓→ uI2↓→ uO↑ 则门G1迅速导通，uO1很快 从高电平跳变为低电平 ，而由于电容C两端的电压不能 突变，所以uI2也同时跳变为低电平，门G2截止，输出 uO跳变为高电平。
此时即使触发信号uI撤除（即uI变为低电平），uO仍维 持高电平。 但电路的这种状态不能长久保持，所以叫做暂稳态。
数字电子技术基础
单稳态触发器
单稳态触发器
1.1 门电路构成的单稳态触发器 1.2 集成单稳态触发器
单稳态触发器--只有一个稳定状态的触发器。
特点：在未加触发脉冲前，电路处于稳定状态； 在触发脉冲到来时，电路由稳定状态翻转为暂 稳定状态，停留一段时间后，电路又自动返回 稳定状态。
暂稳定状态维持的时间长短，取决于电路的 参数（RC），与触发脉冲无关。
另外要注意，对于不同逻辑门组成的单稳态触发器， 电路的触发信号和输出脉冲是不一样的。
3．电路主要参数计算
（1）输出脉冲宽度tw。 由波形图知，输出脉冲宽度tw为电容C充电过程。 即uI2从0V上升到UTH所需的时间。
单稳态触发器 (2)
单稳态触发器概述单稳态触发器（Monostable Multivibrator），又称单谐振触发器或单稳态多谐振器，是一种基本的数字电路元件。
它在输入触发信号的边沿出现时，会在一定的时间间隔内产生一个输出脉冲。
单稳态触发器有广泛的应用，特别是在数字电路中的计算机系统、通信系统和控制系统中，扮演着重要的角色。
工作原理单稳态触发器由一个RS触发器加上一个RC电路组成。
当输入端的触发信号进行边沿触发时，RS触发器的状态发生改变，导致输出信号产生脉冲。
而RC电路则决定了脉冲的宽度。
触发信号在上升沿或下降沿时，通过一个比较器来将信号转换为高电平或低电平。
触发信号的上升沿或下降沿引起比较器输出瞬时反转，导致RS触发器的状态发生改变。
RS触发器的状态改变会导致输出脉冲的产生。
在输出脉冲的持续时间方面，RC电路起到了关键的作用。
RC电路由一个电阻和一个电容组成，当输入端的触发信号引起RS触发器状态改变时，电容开始充电，通过选择合适的电阻和电容值，可以控制电容充电的时间，从而控制输出脉冲的持续时间。
应用单稳态触发器在数字电路中有着广泛的应用。
常见的应用包括： 1. 脉冲生成器：单稳态触发器能够生成一定宽度的脉冲信号，可以用于时序控制和时序检测。
2. 边沿检测器：单稳态触发器可以检测输入信号的边沿，用于时序检测。
3. 延时器：通过调整RC电路的参数，可以实现不同的延时效果，在单片机、微控制器等系统中常用于延时应用。
4. 脉宽测量器：利用单稳态触发器的特性，可以对输入信号的脉冲宽度进行测量。
优点和缺点单稳态触发器具有以下优点： - 可靠性高：由于是基于硅片制造的集成电路，因此具有高可靠性和稳定性。
- 可控性强：通过调整RC电路的参数，可以灵活控制输出脉冲的宽度和时间间隔。
- 适用范围广：可以应用于不同的数字电路设计中，满足不同的需求。
然而，单稳态触发器也存在一些缺点： - 成本较高：由于是集成电路，制造工艺复杂，因此成本相对较高。
注册电气工程师考试大纲
《注册电气工程师考试大纲》编者按：自中国建筑学会建筑电气分会和全国情报网于2002年5月召开会议，传达有关注册电气工程师考试问题后，广袤建筑电气工程技术人员对此特别关注。
为了使大家对注册电气工程师资格考试有所了解，现转载有关《注册电气工程师考试大纲》（送审稿）摘选，该送审稿原则上获得同意，其内容将不会有大的变动，待正式获得批准后，我们将会使其尽快和广袤读者见面。
专业基础部分考试大纲1、电路和电磁场1．1 电路的基本概念和基本定律（1）驾驭电阻、独立电压源、独立电流源、受控电压源、受控电流源、电容、电感、耦合电感、志向变压器诸元件的定义、性质（2）驾驭电流、电压参考方向的概念（3）娴熟驾驭基尔霍夫定律1．2 电路的分析方法（1）驾驭常用的电路等效变换方法（2）娴熟驾驭节点电压方程的列写方法，并会求解电路方程（3）了解回路电流方程的列写方法（4）娴熟驾驭叠加定理、戴维南定理和诺顿定理1．3 正弦电流电路（1）驾驭正弦量的三要素和有效值（2）驾驭电感、电容元件电流电压关系的相量形式及基尔霍夫定律的相量形式（3）驾驭阻抗、导纳、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念（4）娴熟驾驭正弦电流电路分析的相量方法（5）了解频率特性的概念（6）娴熟驾驭三相电路中电源和负载的联接方式及相电压、相电流、线电压、线电流、三相功率的概念和关系（7）娴熟驾驭对称三相电路分析的相量方法（8）驾驭不对称三相电路的概念1．4 非正弦周期电流电路（1）了解非正弦周期量的傅立叶级数分解方法（2）驾驭非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率定义和计算方法（3）驾驭非正弦周期电路的分析方法1．5 简洁动态电路的时域分析（1）驾驭换路定则并能确定电压、电流的初始值（2）娴熟驾驭一阶电路分析的基本方法（3）了解二阶电路分析的基本方法1．6 静电场（1）驾驭电场强度、电位的概念（2）了解应用高斯定律计算具有对称性分布的静电场问题（3）了解静电场边值问题的镜像法和电轴法，并能驾驭几种典型情形的电场计算（4）了解电场力及其计算（5）驾驭电容和部分电容的概念，了解简洁形态电极结构电容的计算1．7 恒定电场（1）驾驭恒定电流、恒定电场、电流密度的概念（2）驾驭微分形式的欧姆定律、焦耳定律、恒定电场的基本方程和分界面上的连接条件，能正确地分析和计算恒定电场问题（3）驾驭电导和接地电阻的概念，并能计算几种典型接地电极系统的接地电阻1．8 恒定磁场（1）驾驭磁感应强度、磁场强度及磁化强度的概念（2）了解恒定磁场的基本方程和分界面上的连接条件，并能应用安培环路定律正确分析和求解具有对称性分布的恒定磁场问题（3）了解自感、互感的概睿私饧钢旨虻ソ峁沟淖愿泻突ジ械募扑?br>（4）了解磁场能量和磁场力和计算方法1．9 匀整传输线（1）了解匀整传输线的基本方程和正弦稳态分析方法（2）了解匀整传输线特性阻抗和阻抗匹配的概念附：参考书目电路（第三版）上、下册邱关源主编高等教化出版社2、模拟电子技术2．1 半导体及二极管（1）驾驭二极管和稳压管特性、参数（2）了解载流子，扩散，漂移；PN结的形成及单向导电性2．2 放大电路基础（1）驾驭基本放大电路、静态工作点、直流负载和沟通负载线。
单稳态触发器
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单稳态触发器
作业：
1、第7章自我检查题：题7.1：6 2、第7章思考题与习题：题7.1:5 题7.2:1， 2
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1、单稳态触发器的工作原理
2、周期的计算方法
退出
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单稳态触发器
一、单稳态触发器的特点 1、有一个稳定状态和一个暂稳状态。 2、在触发脉冲作用下，电路将从稳态翻转到暂稳 态，在暂稳态停留一段时间后，又自动返回稳定 状态。 3、暂稳态时间的长短取决于电路本身参数，与 触发脉冲的宽度无关。
单稳态触发器
单稳态触发器输出脉冲的宽度实际上是暂稳态持续 时间tw为电容C上的电压由低电平充到门2的阈值电压 UTH所需的时间，其大小可用下式估算 tw=RCln2≈0.7RC 在使用微分型单稳态触发器时，输人脉冲的宽度应小 于输出脉冲tw的宽度，否则电路将无法正常工作。
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二、电路组成
单稳态触发器
uI __ 1 UCC 3 O uC __ 2 UCC 3
uI __ 1 VDD 3 O uC __ 2 VDD 3 t2 tw t3
··
RR
uI uI
+UCC +VDD
4 8 4 8 6 6 uo 7 3 555 uC 7 555 3 VC 2 5 2 5 1 C 1 C
所以555定时器保持0状态不变。稳态时，uc＝0，uo=0
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单稳态触发器
2、暂稳态
在负触发脉冲uI的作用下，低电平触发 TR 端得到 低于1/3UCC的触发电平 由于此时uc＝0，UTH＜UCC, UTR＜UCC, 555定时器输 出高电平。同时放电管VT截止，电路进入暂稳态， 定时开始 暂稳态阶段（t1-t2）,电容C充电，充电回路为 UCC→R→C→地，充电时间常数为RC，uc按指数上 升。
单稳态电路
二、单稳态电路单稳态电路只有一个稳定状态。
在外界触发脉冲的作用下，电路从稳态翻转到暂态，在暂态维持一段时间之后，又返回稳态，并在输出端产生一个矩形脉冲。
1、单稳态的电路组成它是由CC7555定时电路构成，电路图为：如图（1）所示它的工作特点：电路只有一个稳定状态；当外界触发脉冲来后，电路从稳态翻转到暂态，并在暂态停留一段时间，而且在输出端产生一个宽度为T W的矩形脉冲。
它的应用：在数字系统中，单稳态电路常用于整形。
即：把不规则的波形转换成宽度、幅度相同的波形。
例1.怎样改变输出脉冲的宽度(即延迟时间)呢？答：有三种方法1.改变电阻R；2.改变电容C；3.改变控制电压端的接法。
例2.如图(1)所示:改变控制电压端(引脚5)的电压值,可改变( ) 答案为：D A.输出电压的高低电平 B.输出电压的周期C.对输出波形无影响D.输出电压的脉冲的宽度第21章单稳态触发器内容提要：单稳态触发器是一种重要的时序数字电路，本章介绍单稳态触发器的电路构成、工作原理、特性和典型应用。
21.1 单稳态触发器21.1.1 概述单稳态触发器也是一种重要的时序逻辑电路，它和双稳态触发器不同，只有一个稳定状态，另一个是暂稳态，经过一段延迟时间后，将自动返回稳定状态。
这个延迟时间一般称为暂稳态时间，是由电路中有关的电阻电容时间常数确定的。
单稳态触发器进入暂稳态要靠触发脉冲的触发才行，有的单稳态触发器是由触发脉冲的上升沿触发翻转的；有的单稳态触发器是靠触发脉冲的下降沿触发翻转的。
在触发方式是单稳态触发器和双稳态触发器的异同见图21-1-1。
双稳输出单稳输出触发触发暂稳时间图21-1-1 单稳态和双稳态触发器触发方式的异同21.1.2 集成单稳态触发器21.1.2.1 集成单稳态触发器简介产品集成单稳态触发器的型号有许多，如74121、74LS122、74LS123、CC4098、CC4538、CC14528、CC14538等，现以74LS122为例加以说明。
各类触发器的构造_原理和特性
各类触发器的构造_原理和特性触发器是计算机硬件中常用的一种电子开关装置。
其主要功能是在特定的输入条件下产生特定的输出信号。
触发器分为多种类型，包括RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等。
每一种触发器都有其独特的构造、原理和特性。
1. RS触发器（Reset-Set触发器）:RS触发器是最常见的一种触发器，其构造基于两个门电路（例如，两个与门或两个或门）。
其中一个门用于控制重置（Reset）信号，另一个门用于控制设置（Set）信号。
RS触发器有两个输入端，分别是重置输入（R）和设置输入（S），以及两个输出：输出Q和补码输出Q'。
其特性是具有存储功能，可以在输入发生信号变化时改变输出状态，表现出较长的存储时间。
2.JK触发器：JK触发器是在RS触发器基础上改进而来的一种触发器。
JK触发器的构造也是基于两个门电路，通常是带有反馈的异或门和与非门。
与RS触发器不同的是，JK触发器引入了时钟输入。
JK触发器具有两个输入端：输入端J和输入端K，以及一个时钟输入。
其特性是能够通过时钟控制输入信号对输出进行改变，还可以通过特定的输入状态实现触发器的保持、复位和设置等功能。
3.D触发器：D触发器是一种特殊的触发器，它仅具有一个输入端（D）和一个时钟输入。
D触发器的构造基于与门和非门。
其工作原理是在上升或下降沿的时钟信号触发下，将输入信号直接传递到输出。
D触发器具有单向传输功能和存储功能，可以在时钟信号的边沿触发时刻改变输出状态，而不会随着输入信号的变化而改变。
4.T触发器：T触发器是一种特殊的JK触发器，其输入端为T输入。
T触发器的构造基于JK触发器，只是将输入J和输入K连在一起，实现对输入信号进行切换。
当T输入为1时，其功能类似于JK触发器的翻转功能，当T输入为0时，T触发器的功能类似于D触发器。
T触发器可以用于频率分频电路、计数器和位移寄存器等应用。
总的来说，触发器是通过特定的输入条件来改变输出状态的电子开关装置。
集成单稳态触发
集成单稳态触发
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
集成单稳态触发器
集成单稳态触发器有两种类型：可重触发的和不可重触发的。
这里介绍不可重复触发的集成单稳触发器 CD4098 。
CD4098 构成脉冲延时电路；单稳态的延时作用常被应用于时序控制。
表.1 为 CD4098 双单稳触发器的逻辑功能。
表1 CD4098 双单稳态触发器逻辑功能
输入
输出
功能
TR+ TR-
Q
↑ 1
上升沿连续触发↑
1
Q
触发沿无效1
↓
1
Q
Q
触发沿无效
↓
1
下降沿连续触发×
×
1
复位为初态
CD4098 双单稳态触发器的引脚图见图1
图1 CD4098 双单稳态触发器引脚图
应用 CD4098 可以实现脉冲延时，原理图如图1所示。
图 2 CD4098 实现脉冲延时的原理图。
555定时器构成单稳态触发电路
文章标题：深度探讨555定时器构成单稳态触发电路在现代电子电路设计中，555定时器是一种经典且常用的集成电路，具有多种工作模式和广泛的应用范围。
其中，构成单稳态触发电路是555定时器的一种重要应用之一。
本文将对555定时器构成单稳态触发电路进行深度探讨，以便读者能够全面、深刻地理解这一主题。
一、概念概述555定时器是一种集成电路，最早于1971年由美国赛普拉斯半导体公司推出。
它具有8个引脚，可以根据外部电路连接的不同工作模式，包括单稳态触发、正脉冲、负脉冲和双稳态触发等。
而构成单稳态触发电路则是利用555定时器的特性，在输入一个脉冲信号时，使输出产生一个脉冲信号，并保持在一定时间后恢复原状。
二、555定时器构成单稳态触发电路的原理单稳态触发电路的实现依赖于555定时器内部的比较器和RS触发器。
当触发脉冲信号到达时，555定时器的第2引脚(TRIG)被短暂连接到地，导致555定时器的第7引脚(DIS)输出高电平。
在此状态下，输出的高电平持续时间由外部电路中接入的电阻和电容决定。
一旦高电平的持续时间到达设定值，第7引脚(DIS)输出低电平，单稳态触发电路恢复至原状。
三、应用实例单稳态触发电路在实际应用中具有广泛的用途。
在电子仪器中，可用于产生固定脉冲宽度的信号；在自动控制系统中，可用于产生精确的时间延迟；在电子游戏机中，可用于产生特定的游戏效果等。
通过555定时器构成单稳态触发电路，不仅可以实现脉冲信号的产生和精确控制，还能满足各种应用场景对时间延迟和脉冲宽度的要求。
四、个人观点作为一名电子工程师，我对555定时器构成单稳态触发电路深有体会。
在实际工程项目中，我多次应用该电路来实现各种功能，并且取得了良好的效果。
我认为，掌握这一电路的设计原理和应用技巧，对于提高电子电路设计能力至关重要。
我也将继续深入研究和探索，以不断拓展该电路在实际工程中的应用领域。
总结回顾本文对555定时器构成单稳态触发电路进行了全面而深入的探讨，包括其原理、应用实例和个人观点。