单稳态触发器工作原理
详解单稳态触发器
详解单稳态触发器单稳态触发器是脉冲和数字电路中的基本触发器之一。
单稳态触发器的特点是只有一个稳定状态，另外还有一个暂时的稳定状态(暂稳状态)。
在没有外加触发信号时，电路处于稳定状态。
在外加触发信号的作用下，电路就从稳定状态转换为暂稳状态，并且在经过一段时间后，电路能够自动地回到稳定状态。
单稳态触发器在一个触发脉冲的作用下，能够输出一个具有一定宽度的矩形脉冲，常用在脉冲整形、定时和延时电路中。
单稳态触发器可以由晶体管、数字电路或时基电路等构成。
1.晶体管单稳态触发器晶体管单稳态触发器电路如图9-2所示，由VT1、VT22个晶体管交叉耦合组成。
VT1集电极与VT2基极之间由电容C1耦合，正是由于电容的耦合作用，电路具有了单稳态的特性。
图9-2 晶体管单稳态触发器R4、R3是VT1的基极偏置电阻，R2是VT2的基极偏置电阻，R1、R5分别是两管的集电极电阻。
微分电路C2、R6和隔离二极管VD组成触发电路。
输出信号可以从2个晶体管的集电极取出，两管输出信号相反。
(1)稳定状态单稳态触发器处于稳定状态时的情况如图9-3所示。
电源+VCC经R2为VT2提供基极偏流Ib2，VT2导通，其集电极电压Uc2=0V;VT1因无基极偏压而截止，其集电极电压Uc1=+VCC，电源+VCC经R1、VT2基极—发射极向电容C1充电，C1上的电压为左正右负，大小等于电源电压+VCC。
图9-3 稳定状态时的情况(2)暂稳状态当在单稳态触发器的触发端加上一个触发脉冲Ui时，经C2、R6微分，负触发脉冲通过VD加至导通管VT2基极使其截止，Uc2=+VCC，并通过R4为VT1提供基极偏流Ib1，使VT1导通，Uc1从+VCC下跳为0V。
由于电容C1两端电压不能突变，所以在此瞬间VT2基极电压Ub2将下跳为-VCC，使得VT2在触发脉冲结束之后仍然保持截止状态，这时电路处于暂稳状态，如图9-4所示。
图9-4 暂稳状态时的情况进入暂稳状态后，电容C1通过VT1集电极-发射极、电源、R2不断放电，放电结束后即进行反向充电，Ub2电位不断上升，如图9-5所示。
门电路组成的微分型单稳态触发器
t3
(b)
电容正反馈
多谐振荡器
当vd下降至Vth时，G1由开态变为 关态，va由低电平上跳至高电平，G2 由关态变为开态，vb由高电平下跳至 低电平。电路又一次自动翻转。
当G1处于关态，G2处于开态后，
R
d
&
a
G1 C
(a) 3.6V
va
0.3V
&b G2
电 容 C 充 电 ， vd 电 位 逐 渐 上 升 ， 在 vd 上升至Vth之前，这段时间称为暂态Ⅱ，
电路从暂稳态回到原来的初始稳定状态，电容上的电压恢复到原来的初始态0
输出脉冲宽度的计算：
主要参数的计算
vR t vc
vc
0
vc
t
e
tw
ln
vc vc vc vc
0
tw
估算
三要素公式
tw
ln
vc vc vc vc
0
tw
RCIn VDD 0 0.7RC
vb
0.3V
放
如图中t2～t3期间的波形。
vd ΔV 1.4V
电
电
充
当vd上升至Vth时，G1由关态变为
tw1
tw2
开态，G2由开态变为关态，进入暂态 Ⅰ。以后不断重复上述过程，从而形
成周期振荡，在输出端获得矩形波v
电容正反馈 多谐振荡器
R
d
&
a
G1 C
(a) 3.6V
va
0.3V
VDD
1 2
VDD
单稳态触发器
单稳态触发器的工作特点： ① 电路有一个稳态，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 暂稳态不能长久保持，电路会自动翻转回稳态 ④ 电路在暂稳态中持续的时间，由RC延时环节决定
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
单稳态电路工作原理
单稳态电路工作原理
单稳态电路是一种特殊的电路，它的工作原理基于电容充放电过程和触发器的触发机制。
它可以在触发信号到来时，输出一个固定持续时间的脉冲信号。
在单稳态电路中，一个关键的元件是电容，用于储存电荷。
当电路初始状态为稳态时，电容器处于放电状态。
当外部触发信号到达时，电容器开始充电。
根据RC时间常数，电容器会逐
渐接近充电完毕，直到电压达到触发器的触发电压。
在触发器内部，存在两个互相反馈的门极电路，控制输出的状态。
当触发信号到来时，触发器会改变状态，进而改变输出的电平。
同时，触发器的另一个门极反馈回来，保持输出维持在持续状态。
当电容器充电完毕后触发器锁定在另一状态，输出保持一段时间，直到电容器开始放电。
放电过程导致电压逐渐降低，直到达到触发器的复位电压。
触发器再次改变状态，并通过反馈保持输出电平的持续时间。
总结来说，单稳态电路通过充放电过程和触发器的触发机制实现了输出固定持续时间的脉冲信号。
这种电路在很多应用场合，比如计时、信号校正等方面都有重要的作用。
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。
单稳态触发器和施密特触发器实验doc
. 数字电
路
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实验十七 单稳态触发器与施密特触发器 一、实验目的 1. 掌握门电路组成单稳态触发器的方法。 2. 熟悉数字单稳态触发器的逻辑功能及其使用方法。 3. 熟悉数字集成施密特触发器的性能及其功能。
二、实验原理 1. 单稳态触发器具有以下特点： ①电路只有一个稳态、一个暂稳态。 ②在外来触发信号的作用下，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，电路会自动返回到原态。暂稳态的持续时间取决于RC电路的参数值。 由于单稳态触发器具有以上这些特点，它被广泛的应用于脉冲波形的变换与延时中。单稳态电路有微分型与积分型两大类，这两类触发器对触发脉冲的极性与宽度有不同的要求。 （1）微分型单稳态触发器 它的两个逻辑门是由RC耦合的，而RC电路为微分电路的形式，故称为微分型单稳态触发器。它可由与非门或或非门电路构成，这里我们只看由与非门组成的情况，电路图如下所示：
图17-1 微分型单稳态触发器 该电路是负脉冲触发。其中，Rp、Cp构成输入端微分直流电路。R、C构成微分型定时电路，定时元件R、C的取值不同，输出脉宽tw也不同，tw≈（0.7~1.3）RC。与非门，G3起整形、倒相的作用。 下面图17-2为微分型单稳态触发器各点的波形图，一般说来，单稳态触发器有以下几种状态： ①没有触发信号（t②外加触发信号（t=t1时刻），电路由稳态翻转到暂稳态。
③持续暂稳态一段时间， t1④当t=t2时，电路由暂稳态自动翻转。 . 数字电
路
@:——68——
⑤恢复过程（t2时间的。 当t>t3后，如果Vi再出现负跳变，则电路将重复上述过程。 如果脉冲宽度较小时，则输入端可省去Rp、Cp微分电路了。
图17-2 微分型单稳态触发器各点波形图 (2) 积分型单稳态触发器 如下图所示：
图17-3 积分型单稳态触发器 电路采用正脉冲触发，触发脉冲宽度大于输出脉冲宽度的情况，其工作波形如图17-4所示。电路的稳定条件是R≤1KΩ，输出脉冲宽度为tw≈1.1RC。 . 数字电
与非门微分型单稳态触发器工作原理
与非门微分型单稳态触发器工作原理The bistable circuit of the Schmitt trigger with NAND gates can be used for creating monostable operation. The NAND gate, when connected in a particular configuration, can function as an inverting Schmitt trigger, which essentially acts as an "OR followed by a NOT" gate.通过适当配置的与非门，可以用来实现单稳态操作。
与非门在特定配置下可以作为反相施密特触发器，本质上充当了一个“或门后跟一个非门”的作用。
The main idea behind the behavior of the Schmitt trigger is hysteresis, which allows the circuit to switch more predictably and prevent oscillations in the output. This is achieved by having two different threshold levels for the input signal, ensuring that the output changes only when the input signal crosses these thresholdsin a specific manner.施密特触发器背后行为的主要思想是滞后效应，这可以让电路更可预测地切换，并防止输出震荡。
这通过为输入信号设置两个不同的阈值水平来实现，确保只有在输入信号以特定方式越过这些阈值时，输出才会改变。
In the case of the monostable operation, a pulse of a particular duration applied to the input triggers the circuit to enter a stable state for a specific period before returning to its original state. This behavior can be utilized in various applications like pulse shaping, time delay circuits, and one-shot triggering.在单稳态操作的情况下，对输入施加特定持续时间的脉冲会触发电路进入稳定状态一段特定时间，然后返回到原始状态。
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用
CD4047BE单稳态触发器原理及应用多谐振荡器是一种自激振荡电路。
因为没有稳定的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。
具体地说，如果一开始多谐振荡器处于0状态，那么它在0状态停留一段时间后将自动转入1状态，在1状态停留一段时间后又将自动转入0状态，如此周而复始，输出矩形波。
和是两个反相器，和是两个耦合电容，和是两个反应电阻。
只要恰当地选取反应电阻的阻值，就可以使反相器的静态工作点位于电压传输特性的转折区。
上电时，电容器两端的电压和均为0。
假设某种扰动使有微小的正跳变，那么经过一个正反应过程，迅速跳变为，迅速跳变为，迅速跳变为，迅速跳变为，电路进入第一个暂稳态。
电容和开始充电。
的充电电流方向与参考方向相同，正向增加；的充电电流方向与参考方向相反，负向增加。
随着的正向增加，从逐渐上升；随着的负向增加，从逐渐下降。
因为经和两条支路充电而经一条支路充电，所以充电速度较快，上升到时还没有下降到。
上升到使跳变为。
理论上，向下跳变，也将向下跳变。
考虑到输入端钳位二极管的影响，最多跳变到。
下降到使跳变为，这又使从向上跳变，即变成，电路进入第二个暂稳态。
经一条支路反向充电〔实际上先放电再反向充电〕，逐渐下降。
经和两条支路反向充电〔实际上先放电再反向充电〕，逐渐上升。
的上升速度大于的下降速度。
当上升到时，电路又进入第一个暂稳态。
此后，电路将在两个暂稳态之间来回振荡。
和一个耦合电容。
反应电阻使的静态工作点位于电压传输特性的转折区，就是说，静态时，的输入电平约等于，的输出电平也约等于。
因为的输出就是的输入，所以静态时也被迫工作在电压传输特性的转折区。
的矩形波。
根据傅里叶分析理论，频率为的矩形波可以分解成无穷多个正弦波分量，正弦波分量的频率为〔〕，如果石英晶体的串联谐振频率为，那么只有频率为的正弦波分量可以通过石英晶体〔第个正弦波分量，〕，形成正反应，而其它正弦波分量无法通过石英晶体。
频率为的正弦波分量被反相器转换成频率为矩形波。
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单稳态触发器工作原理
单稳态触发器是一种具有稳态和非稳态两种工作状态的数字逻辑电路。
在非稳态时，输入引发了一次输出。
在稳态时，输入不会引发输出，除非在输入发生变化时。
单稳态触发器可以用于生成延时脉冲、消除毛刺、处理不稳定的输入信号等应用。
单稳态触发器通常由两个互补的非门（也称为反相器）组成。
一个非门的输出连接到另一个非门的输入，并将该输入与一个稳态输入连接在一起。
这个稳态输入决定了单稳态触发器的状态，称为置位状态或复位状态。
在置位状态下，第一个非门的输出为高电平，将第二个非门的输入拉低。
这将导致第二个非门的输出保持在低电平，触发器处于非稳态。
只要输入保持稳定，触发器将保持在非稳态，不产生输出。
当稳态输入发生变化，例如由低电平变为高电平时，第一个非门的输出将变为低电平。
这将导致第二个非门的输入变为高电平，从而使第二个非门的输出在一个特定的时间间隔内保持在高电平。
这个时间间隔称为单稳态脉冲宽度，可以通过选择适当的电阻和电容值来控制。
一旦单稳态脉冲宽度过去，第二个非门的输出将返回到低电平，触发器重新进入稳态。
只有当稳态输入再次变化时，才会重新触发单稳态脉冲。
通过这种方式，单稳态触发器可以在非稳态时对输入信号进行
处理，生成一个确定宽度的输出脉冲，然后返回稳态状态以等待下一次输入变化。
这种功能使得单稳态触发器在数字电路中非常有用。