实验十集成单稳态触发及其应用电路

实验十集成单稳态触发及其应用电路

一、实验目的

1、熟悉单稳态触发器的内部结果和工作原理

2、了解单稳态触发器与前面介绍的触发器的不同之处

3、学会它的参数计算

二、预习要求

1、预习由门电路组成的单稳态触发器的工作原理

2、了解74LS141集成单稳态触发器的内部结构和工作原理

3、区别集成单稳态触发器与其他触发器的不同之处

三、实验原理

1、单稳态触发器的特点

（1）电路有一个稳态一个暂态

（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久保持的状态，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．

2、集成单稳74121的组成和工作原理

电路由触发信号控制电路、微分型单稳态触发器以输出脉冲电路组成。实际管脚如图10-1

图 10-1 74121功能管脚图

3、TTL集成器件74121是一种不可重复触发集成单稳态触发器，它的触发和定时方式如下：（1）触发方式：若A1、A2两个输入中有一个或两个为低电平，B发生由0到1的正跳变若B和A1、A2中的一个为高电平，输入中有一个或两个产生由1到0的负跳变，如表10-1示

表 10-1

输入输出

A1 A2 B Q /Q

L X H L H

X L H L H

X X L L H

H H X L H

H 下降沿 H

下降沿 H H

下降沿下降沿 H

L X 上升沿

X L 上升沿

（2）定时

单稳态电路的定时取决于定时电阻和定时电容的数值。74121的定时电容连接在芯片的10、11引脚之间。若输出脉冲宽度较宽，而采用电解电容时，电容C的正极接在输入脚10。对于定值电阻，使用者可以有两种选择：利用内部定时电阻（2K），此时将9号引脚接至电源14脚。当采用外节定时电阻（1.4—40K）此时，9脚悬空，电阻接在11、14脚之间。4、利用两片74121组成多谐振荡器如图10-2所示

（1）工作原理：设当电路处于Q1=0，Q2=0时，将开关S打开，电路开始振荡，其工作过程如下：在起始时，单稳态触发器1的A1为低电平，开关S打开瞬间，B端产生正跳变，单稳1被触发，Q1输出正脉冲，其脉冲宽度0.7R1C1，当单稳1暂稳态结束时，Q1的下降沿触发单稳2，Q2端输出正脉冲，此后，Q2的下降沿又触发单稳1，如此周而复始地产生振荡，其振荡周期为T=0.7（R1C1+R2C2）

图 10-2 由74121构成的多谐振荡器

四、实验步骤与要求

１．在预习阶段，按本实验要求设计好实验线路（包括计算选择好相应的电阻和电容）．２．按所设计的电路图接线．

３．按所给定的要求，输入给定信号，检测其输出信号，是否满足设计要求．

４．调整外置电容或电阻值，检测其单稳态时间是否按规律进行变化．

５．写出实验报告．

实验思考

1、如果触发脉冲宽度大于单稳态触发器输出脉冲，电路会产生什么现象？应如何解决？

2、用集成单稳74121产生输出脉宽等于3ms的脉冲信号，如采用内部定时电阻，试问外接电容C ext应取何值？