一、单稳态触发器

双稳态电路:锁存器和触发器有两个稳定的状态。在外来信号作用下,可以从一个稳定状态变化到另一个稳定状态

单稳态触发器的工作特点:

  • 一个稳态,一个暂稳态,在没有触发信号作用时处于稳态
  • 在有效脉冲沿作用下,由稳态翻转至暂稳态
  • 暂稳态维持一定时间后,自动回到稳态,暂稳态维持时间取决于 RC 参数

其典型框图和波形图为

按电路形式不同,单稳态触发器可以分为

  • 门电路组成的单稳态触发器
  • MSI 继承单稳态触发器
  • 用 555 定时器组成的单稳态触发器

按工作特点来划分,分为

  • 不可重复触发的单稳态触发器
  • 可重复触发单稳态触发器

1. CMOS 门电路单稳态触发器

1.1 电路组成和工作原理

可以分为 CMOS 或非门触发器和 CMOS 与非门触发器

  • CMOS 或非门触发器构成的微分型单稳态触发器,稳态 0,暂稳态 1,通过正脉冲触发
  • CMOS 与非门触发器构成的微分型单稳态触发器,稳态 1,暂稳态 0,通过正脉冲触发

以左图的或非门触发器微分型单问题啊触发器为例,

  • 初始状态 ,无触发, 处于稳态
  • 触发, 进入暂态
  • 开始充电
  • 充电至 回至稳态
  • 开始放电

1.2 主要参数计算

输出脉冲宽度

触发后,RC 充电过程决定暂稳态持续时间,设输出脉冲宽度

电容过渡过程全响应:

其中, 的时间

带入,得

恢复时间

恢复时间 ,约为

工作频率

1.3 讨论

保护措施

瞬间,正反馈使 ,可能损坏 MOS 管

因此内加二极管进行钳位,使得,由此恢复时间也变短

输出缓冲

为改善波形,可加反相器作为输出缓冲

2. 集成单稳态触发器

集成单稳态触发器分为可重复触发和不可重复触发两种

不可重复触发器:触发后,暂稳态期间不能被重新触发,输出脉宽不受其影响,仍为

可重复触发器:触发后,暂稳态期间可被重新触发,输出脉冲在新触发后再延迟

典型不可重复触发集成电路:74121

3. 单稳态触发器的应用

3.1 定时与测频

将一个输入脉冲和单稳态触发器用一个与门进行输出,只有在暂稳态 1 时,才有输出脉冲,此时可以记录在时间 内的脉冲个数,从而实现测频

3.2 延时

所谓延时,即输入一个脉冲后,延迟后再输出一个脉冲。如图,用 2 片 74121 组成的延时电路, 输入后延时 的时间再输出

二、施密特触发器

施密特触发器是电平敏感触发器。输入信号增或减时,分别有正阈值()或负阈值()电压

三、多谐振荡器

振荡器:是上电自动产生周期性振荡波型的电路

多谐振荡器:又称矩形波发生器,有两个暂稳态,无稳态

多谐振荡器由开关器件和 RC 电路组成

1. CMOS 门组成的多谐振荡器

1.1 电路组成及工作原理

CMOS 门电路组成的多谐振荡器

第一暂稳态

时,