单稳态触发器 工作过程
门电路组成的微分型单稳态触发器
门电路组成的微分型单稳态触发器单稳态触发器的特点:1. 电路中有一个稳态，一个暂稳态。
2. 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。
3. 暂稳态是一个不能长期保持的状态，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。
1、电路组成及工作原理微分型单稳态触发器可由与非门和或非门电路组成，图1(a)、(b)分别为由与非门和或非门构成的单稳态触发器。
与基本RC 触发器不同，构成单稳态触发器的两个规律门是由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。
(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器图1 微分型单稳态触发器1. 没有触发信号时，电路处于一种稳态。
没有触发信号时，vⅠ为低电平。
由于门G2的输入端经电阻R 接VDD，因此vO2为低电平；G1的两个输入均为0，故输出vO1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始终处于这个状态：vO1=VOH，vO2=VOL。
2. 外加触发信号，电路由稳态翻转到暂稳态。
当v1正跳变上升到Vth后，开头G1的输出vO1由高变低，经电容C 耦合，使vR为低电平，于是G2的输出vO2由低电平变为高电平。
vO2的高电平接至G1门的输入端，从而在此瞬间导致如下正反馈过程：这样G1导通，G2截止在瞬间完成。
此时，即使触发信号vⅠ撤除(vⅠ变为低电平)，由于vO2的作用，vO1仍维持低电平。
然而，电路的这种状态是不能长期保持的，故称之为暂稳态。
暂稳态时，vO1=VOL，vO2=VOH。
3. 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G1的导通工作管对电容C充电，随着充电时间的增加，vC增加，使vR上升，当vR达到阈值电压Vth 时，电路发生下述正反馈过程（设此时触发器脉冲已消逝）：于是G1门快速截止，G2门很快导通，最终使电路由暂稳态返回至稳态，vO1=VOH，vO2=VOL。
单稳态触发器 数电课件
特点
单稳态触发器具有下列特点： 1. 它有一个稳定状态和一个暂稳状态； 2. 接通电源后，电路出现稳态，在外来触发脉冲作用下，能够由稳定状态翻转到暂稳状 态； 3. 暂稳状态维持一段时间后，将自动返回到稳定状态。
暂稳态时间的长短，与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。
应用
单稳态触发器在数字系统和装置中，一般用于定时（产生一定 宽度的脉冲）、整形（把不规则的波形转换成等宽、等幅的脉冲） 以及延时（将输入信号延迟一定的时间之后输出）等。
tW
1
ln
uC uC
uC uC
0
tW
=1
ln
VCC VCC
0
2 3
VCC
=1.1RC
二、单稳态触发器的应用 1. 延时与定时
2. 整形
返回
状态。
2 3 VCC
C1 0
C2 1 稳态触发器的波形图如图7.4.1—2所示。
图7.4.1—2
4. 脉冲宽度 tW
电容充电时，时间常数
，转换值
uC VCC
，起1始值RC
，终u了C值0 0
uC tW，带入23RVCC过C渡过程计算公式进行计算：
一、用555定时器构成的单稳态触发器 1. 电路结构
用555定时器构成的单稳态触发器的电路结构如图7.4.1—1所示。
图7.4.1—1
2. 工作原理
Ⅰ. 无触发信号输入时电路工作在稳定状态。
当电路无触发信号 时，
上升到
时，
，
uc
；u保i放持电高管2电u平i ，饱接和通导通后，瞬C通间过，
3 VCC
74123单稳态触发芯片组成的稳态触发电路
74123单稳态触发芯片组成的稳态触发电路74123单稳态触发芯片组成的稳态触发电路1. 引言在现代电子技术中，稳态触发电路在数字电路设计中扮演着重要的角色。
其中，74123单稳态触发芯片是一种常用的元器件，用于实现稳态触发电路。
本文将深入探讨74123单稳态触发芯片的组成、工作原理以及相关应用，旨在帮助读者深入理解和运用该技术。
2. 74123单稳态触发芯片的组成74123单稳态触发芯片是一种集成电路，由多个功能模块组成。
在数字电路中，常常使用单稳态触发芯片来实现逻辑功能的稳态触发。
74123芯片包含两个稳态触发器，每个触发器都有一个控制输入引脚，用于控制触发器的工作状态。
3. 工作原理74123单稳态触发芯片的工作原理基于单稳态触发器的特性。
单稳态触发器是一种能够在输入信号的上升沿或下降沿触发的电路。
当控制引脚（CLR）置为低电平时，触发器处于稳定状态，输出保持在某个特定电平。
一旦控制引脚接收到高电平信号，在经过一段预定的时间后，输出会翻转，并保持在另一个稳定状态。
这个稳定状态的保持时间由外部电路中的电阻和电容决定。
4. 相关应用74123单稳态触发芯片在数字电路设计中有广泛的应用。
在计算机内存控制电路中，可以使用该芯片来实现存储器的刷新功能。
当存储器中的数据需要定期刷新时，74123芯片可以被配置为单稳态触发器，通过调整电阻和电容的数值，可以控制刷新信号的时间间隔。
74123芯片还可以用于脉冲整形和失步控制。
在数字通信中，脉冲整形电路常常用于将输入脉冲信号转换为恒定宽度的脉冲信号，以便于后续信号处理。
74123芯片可以被配置为脉冲整形电路，通过调整电阻和电容的数值，可以实现所需的脉冲宽度。
5. 个人理解与观点对于稳态触发电路的研究和应用，我认为这是一项非常有意义的技术。
稳态触发电路可以实现多种逻辑功能，并且可以自动控制信号的触发时间。
这对于数字电路的设计和实现非常重要，可以提高电路的稳定性和可靠性。
集成单稳态触发器
9.4.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器既有TTL 型集成电路，如74121、74122等，也有CMOS 型集成电路，如CC14528、CC4098等。
同时，根据器件工作特性的不同，集成单稳态触发器又可分为不可重复触发型和可重复触发型两类。
★ 不可重复触发型的单稳态触发器，指其输出一旦被触发，进入暂稳态期间，如果再有新的触发信号输入，也不会影响电路的工作过程，必须等暂稳态结束，电路重新进入稳态后，电路才能接受新的触发信号，出现下一次暂稳态。
★ 可重复触发型的单稳态触发器则不同，在电路暂稳态期间，如果再有新的触发信号输入，电路将被重新出发，使得输出暂稳态时间延长，以新的触发信号为起点，再维持一个脉冲宽度的时间。
这两种类型的单稳态触发器的工作波形如图9.4.3所示。
图9.4.3 不可重复触发型和可重复触发型的单稳态触发器的工作波形（a ）不可重复触发型 （b ）可重复触发型一．不可重复触发型单稳态触发器74121/541211. 逻辑符号和管脚分析74121和54121是典型的不可重复触发型单稳态触发器，两者主要在使用温度、外接电阻大小和使用电源范围等方面有差异，其芯片封装图和逻辑符号相同，如图9.4.4所示。
图9.4.4 不可重复触发型单稳态触发器74121/54121（a ）芯片封装图 （b ）逻辑符号W t★ 由图9.4.4（a ）可知：74121和54121都是DIP （双列直插）14管脚的芯片，其中，14、7管脚为电源端，2、8、12、13管脚为空管脚（标注 ），没有任何功能。
剩余8个管脚均为功能端。
★ 图9.4.4（b ）为74121/54121的逻辑符号，其上标注了8个功能端的使用特点。
◆ 2个输出端状态互补，电路正常工作，出现输入激励信号时，两端同时输出暂稳态，且电平相反。
◆ 6个输入端中， 是逻辑信号输入端。
其中：是低有效的触发信号输入端，是高有效的触发信号输入端，三者经过相应逻辑运算，形成后级单稳态触发单元的输入激励信号，用表示，即（表达式中， 的含义，它是指低有效的触发信号 的非形式。
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。
555单稳态触发器
集成单稳态触发器
集成单稳态触发器优点：
温度特性好、抗干扰能力强、电源稳定性好、 输出脉宽调节范围大、外围元器件少等。
集成单稳态触发器
集成单稳态触发器分为：可重触发单稳电路和不可重
触发单稳电路。
新脉冲
输出脉 冲宽度
集成单稳态触发器
• CT74121：TTL系列 非重复触发集成单稳 态触发器。，
输入
数字电子技术
目录
1、555定时器构成的单稳态触发器 2、集成单稳态触发器
单稳态触发器
单稳态触发器的工作状态：
• 1.无外加触发信号作用时，处于稳定工作状态，称 为稳态。
• 2.当输入端有触发信号作用时，输出状态立即发生 跳变，进入暂稳定状态，称为暂稳态。其暂稳态时 间与电路的R、C参数有关。
555组成的单稳态触发器
▫电路组成：在5Βιβλιοθήκη 5定时R电▫ 路的外部接几个阻
容元件，就可构成单 vi
稳态电路。
0.01μF
5 vCO
VCC8
6 vi1
RD 4
555
2 vi2
3
7 Dis
1
C
VCC vo
2号引脚 6号引脚
工作波形
稳态
t2 恢复稳态
暂稳态
应用举例
单稳态电路能产生一定宽度的矩形脉冲，可用于 （1）脉冲信号定时 （2）脉冲信号延时
A1
A2
B
0×1
×
0
1
××0
1
1
×
1 负跳变 1
输出
0
1
0
1
0
1
0
1
工作状态 保持稳态
负跳变 1
16_《单稳态触发器》课件
5
图6.4.3 积分型单稳态触发器
《数字电子技术》
6.4 单稳态触发器
tTR>tw 无正反馈
tw=?
2023图/116/.264.4 图6.4.3电路的电压波形图
6
《数字电子技术》
6.4 单稳态触发器
tw = ? Vm = ?
恢复( 充电) 时间：tre =(3~5)(R+R’O)C
2分023/辨11/时26 间：td = tTR+tre
必须在暂稳触发单稳态触发器，就是单稳
态触发器被触发进入暂稳态后，如果再加入触发脉
冲，单稳态触发器将重新被触发，使输出脉冲再继
续维持一个脉冲宽度。
2023/11/26
9
《数字电子技术》
6.4 单稳态触发器
下图6.4.5是TTL集成单稳态触发器74121简化的原 理性逻辑图。它是在普通微分型单稳态触发器的基础上附加 输入控制电路和输出缓冲电路而形成的。具有边沿触发的性 质。
6.4 单稳态触发器
二、单稳态触发电路的应用
（1）用作脉冲整形
不可重复触发
tw仅与R、C、VTH有 关 ; Vm＝VOH-VOL
可重复触发
图6.3.7
单稳态202触3/1发1/2器6 用于脉冲整 形
14
《数字电子技术》
6.4 单稳态触发器
（2）构成定时电路
数字频率计
2023/11/26 图6.3.8 单稳态触发器构成定时电路
2
必须在触发脉冲的宽度大于输出脉冲宽
度时方能正常工作。
2023/11/26
8
《数字电子技术》
6.4 单稳态触发器
6.4.2 集成单稳态触发器(*)
集成单稳态触发器可分为非重复触发单稳
可重触发单稳态触发器原理
可重触发单稳态触发器原理
在讨论可重触发单稳态触发器原理时，一个重要的概念是：单稳态触发器是一种特殊的触发器。
它的两个稳态中，只有一个是稳定的，而另一个是瞬时的。
换句话说，单稳态触发器在一个稳定状态下，当受到外界触发信号时，会瞬间转换到
另一个状态，然后在短暂的时间后自动复位返回到原来的種稳定状态。
然而，传统的单稳态触发器只有在返回稳定状态后，才能再次被触发。
这样在某些必须频繁触发的场合，会显得力不从心。
因此，可重触发单稳态触发器应运而生。
它能在未完全返回稳定状态之前，就接受新的触发信号并对其做出响应。
因此，其切换频率极高，大大拓宽了其在工业、科学等领域的应用范围。
自以下对于可重触发单稳态触发器工作流程的阐述，可以体现其可重触发特性。
首先，在没有接收到触发信号时，可重触发单稳态触发器处于稳定状态。
当接收到第一个触发信号后，它会立即切换到非稳定状态，并开始记时。
在这个状态下，
如果再次接收到新的触发信号，则计时器会重新计时。
并在未接收到新的触发信号的情况下，记时器时间满后，它会自动返回到稳定状态。
这种可重触发单稳态触发器的优势在于，它可以对连续的触发信号进行快速的响应，对于需要高频率切换状态的场景，如通信编解码，脉冲生成等领域具有极高的实用价值。
同时，由于其可以在任何时候接受新的触发信号，因此对于突发的、非预定的信号，也可以做出及时且准确的响应，大大提升了系统的灵活性与稳定性。
总的来说，可重触发单稳态触发器以其独特的工作原理及出色的性能，在电子科技中有着广泛的应用。
它是集成电路设计中的重要组成部分，是现代电子工程不可或缺的一环。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单稳态触发器工作过程
单稳态触发器是数字电路中常用的一种触发器。
它的工作过程可以分为两个阶段：稳定态和触发态。
在单稳态触发器的稳定态中，输出保持不变，处于稳定状态。
当输入发生变化时，触发器进入触发态，输出发生改变。
具体的工作过程如下所示。
1. 稳定态：
当输入信号保持稳定时，单稳态触发器处于稳定态。
此时，输出保持不变，不发生改变。
稳定态的持续时间取决于触发器的设计和输入信号的稳定性。
2. 触发态：
当输入信号发生改变时，单稳态触发器进入触发态。
触发态持续的时间称为触发脉冲宽度。
触发态的持续时间也取决于触发器的设计和输入信号的改变速度。
触发态的进入可以通过两种方式实现：正沿触发和负沿触发。
在正沿触发的情况下，触发器在输入信号的上升沿时进入触发态；而在负沿触发的情况下，触发器在输入信号的下降沿时进入触发态。
触发态中，输出信号会发生改变。
具体的改变方式取决于触发器的类型。
常见的单稳态触发器有RS触发器、JK触发器和D触发器。
对于RS触发器，当输入信号满足特定条件时，输出信号会发生翻转。
例如，当R和S输入都为低电平时，输出保持不变；当R输入为高电平，S输入为低电平时，输出为高电平；当R输入为低电平，S输入为高电平时，输出为低电平。
JK触发器在RS触发器的基础上做了改进，解决了RS触发器的无效输入问题。
JK触发器有两个输入：J和K。
当J和K输入都为低电平时，输出保持不变；当J输入为高电平，K输入为低电平时，输出为高电平；当J输入为低电平，K输入为高电平时，输出为低电平；当J和K输入都为高电平时，输出翻转。
D触发器是最常用的单稳态触发器。
它有一个输入D和一个时钟输入CLK。
当时钟输入发生上升沿时，D触发器的输出等于D输入。
当时钟输入发生下降沿时，输出保持不变。
D触发器可以实现数据的存储和传输。
单稳态触发器的工作过程可以简单归纳为稳定态和触发态两个阶段。
在稳定态中，输出保持不变；在触发态中，输出发生改变。
触发态的进入可以通过正沿触发或负沿触发实现。
常见的单稳态触发器有RS触发器、JK触发器和D触发器，它们的工作原理和输出变化方式各不相同。
单稳态触发器在数字电路中起到了重要的作用，广泛应用于计算机、通信和控制系统等领域。