单稳态触发器的应用
1.定时
由于单稳态触发器能产生肯定宽度tW的矩型输出脉冲，如利用这个矩形脉冲作为定时信号去掌握某电路，可使其在tW时间内动作或不动作。例如，利用单稳态输出的矩形脉冲作为与门输入的掌握信号如图1，则只有这个矩形波的tW时间内，信号vA才有可能通过与门。图1 单稳态触发器作定时电路的应用
2.延时
单稳态触发器的延时作用不难从图所示微分型单稳态触发器的工作波形看出。图中输出端v01的上升沿相对输入信号vI的上升沿延迟了tW一段时间。单稳态的延时作用常被应用于时序掌握。
3.多谐振荡器
利用两个单稳态触发器可以构成多谐振荡器。由两片74121集成单稳态触发器组成的多谐振荡器如图2所示，图中开关S为振荡器掌握开关。
合上电源时，开关S是合上的，电路处于Q1=0，Q2=0状态，将开关S打开，电路开头振荡，其工作过程如下：在起始时，单稳态触发器Ⅰ的A1为低电平，开关S打开瞬间，B端产生正跳变，单稳态Ⅰ被触发，Q1输出正脉冲，其脉冲宽度0.7R1C1,当单稳态Ⅰ暂稳态结束时，Q1的下跳沿触发单稳态Ⅰ，Q2端输出正脉冲，此后，Q2的下跳沿又
触发单稳态Ⅰ，此后周而复始地产生振荡，其振荡周期为T =0.7( R1C1+R2C2)
图2 由单稳态触发器构成的多谐振荡器
4. 噪声消退电路
利用单稳态触发器可构成噪声消退电路（或称脉冲鉴别电路）。通常噪声多表现为尖脉冲，宽度较窄，而有用的信号都具有肯定宽度。利用单稳态电路，将输出脉宽调整到大于噪声宽度而小于信号脉宽，即可消退噪声。由单稳态触发器组成的噪声消退电路及波形如图3所示。图3(a) 噪声消退电路规律图
图3(b) 噪声消退电路波形图
图中，输入信号接至单稳态触发器的输入端和D触发器的数据输入端及直接置0端。由于有用的信号大于单稳态输出脉宽，因此单稳态Q 输出上升沿使D触发器至1，而当信号消逝后，D触发器被清0。若输入中含有噪声，其噪声前沿使单稳态触发翻转，但由于单稳态输出脉宽大于噪声宽度，故单稳态Q输出上升沿时，噪声已消逝，从而在输出信号中消退了噪声成分。
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。
可重触发单稳态触发器原理 可重触发单稳态触发器是一种常用的数字电路元件，它具有一种特殊的工作方式，能够在输入信号发生变化时产生一个固定的输出脉冲。本文将介绍可重触发单稳态触发器的原理及其在电路设计中的应用。 可重触发单稳态触发器由RS触发器和一个延时触发器组成。RS触发器是一种由两个互补反馈的逻辑门组成的电路，它能够存储一个比特的状态。延时触发器是一种能够延时输入信号的电路，它通常由一个RC电路和一个比较器组成。 可重触发单稳态触发器的工作原理如下：当输入信号发生变化时，RS触发器的状态会发生改变，从而导致输出信号的变化。延时触发器负责延时输入信号，使得输出信号在一定时间后才发生变化。当输入信号再次发生变化时，RS触发器的状态会再次改变，但由于延时触发器的延时作用，输出信号不会立即改变，而是在延时时间后才会发生变化。这样就实现了可重触发的功能。 可重触发单稳态触发器在数字电路设计中有着广泛的应用。它常用于脉冲信号的处理和时序控制电路中。在脉冲信号的处理中，可重触发单稳态触发器可以将输入的短脉冲信号转换为固定宽度的脉冲信号，从而方便后续电路的处理。在时序控制电路中，可重触发单稳态触发器可以实现延时和定时功能，控制电路的执行时间和顺序。
除了在数字电路设计中的应用，可重触发单稳态触发器还可以用于模拟电路中。在模拟电路中，可重触发单稳态触发器可以实现信号的延时和重构，从而提高电路的稳定性和可靠性。 总的来说，可重触发单稳态触发器是一种重要的数字电路元件，它具有可重触发的特性，能够在输入信号发生变化时产生一个固定的输出脉冲。它在数字电路设计和模拟电路中有着广泛的应用。通过学习和理解可重触发单稳态触发器的原理和工作方式，我们可以更好地应用它来解决实际问题，提高电路的性能和可靠性。
单稳态触发器的应用 1.定时 由于单稳态触发器能产生肯定宽度tW的矩型输出脉冲，如利用这个矩形脉冲作为定时信号去掌握某电路，可使其在tW时间内动作或不动作。例如，利用单稳态输出的矩形脉冲作为与门输入的掌握信号如图1，则只有这个矩形波的tW时间内，信号vA才有可能通过与门。图1 单稳态触发器作定时电路的应用 2.延时 单稳态触发器的延时作用不难从图所示微分型单稳态触发器的工作波形看出。图中输出端v01的上升沿相对输入信号vI的上升沿延迟了tW一段时间。单稳态的延时作用常被应用于时序掌握。 3.多谐振荡器 利用两个单稳态触发器可以构成多谐振荡器。由两片74121集成单稳态触发器组成的多谐振荡器如图2所示，图中开关S为振荡器掌握开关。 合上电源时，开关S是合上的，电路处于Q1=0，Q2=0状态，将开关S打开，电路开头振荡，其工作过程如下：在起始时，单稳态触发器Ⅰ的A1为低电平，开关S打开瞬间，B端产生正跳变，单稳态Ⅰ被触发，Q1输出正脉冲，其脉冲宽度0.7R1C1,当单稳态Ⅰ暂稳态结束时，Q1的下跳沿触发单稳态Ⅰ，Q2端输出正脉冲，此后，Q2的下跳沿又
触发单稳态Ⅰ，此后周而复始地产生振荡，其振荡周期为T =0.7( R1C1+R2C2) 图2 由单稳态触发器构成的多谐振荡器 4. 噪声消退电路 利用单稳态触发器可构成噪声消退电路（或称脉冲鉴别电路）。通常噪声多表现为尖脉冲，宽度较窄，而有用的信号都具有肯定宽度。利用单稳态电路，将输出脉宽调整到大于噪声宽度而小于信号脉宽，即可消退噪声。由单稳态触发器组成的噪声消退电路及波形如图3所示。图3(a) 噪声消退电路规律图 图3(b) 噪声消退电路波形图 图中，输入信号接至单稳态触发器的输入端和D触发器的数据输入端及直接置0端。由于有用的信号大于单稳态输出脉宽，因此单稳态Q 输出上升沿使D触发器至1，而当信号消逝后，D触发器被清0。若输入中含有噪声，其噪声前沿使单稳态触发翻转，但由于单稳态输出脉宽大于噪声宽度，故单稳态Q输出上升沿时，噪声已消逝，从而在输出信号中消退了噪声成分。
单稳态触发器特点及应用 单稳态触发器是一种基本的数字逻辑电路元件。它有着独特的特点和广泛的应用。 单稳态触发器有两个稳定的状态，分别被称为"稳定1态"和"稳定0态"。当输入信号发生边沿变化时，触发器会产生一次性的输出脉冲，将自己的状态从一个稳定状态转换至另一个稳定状态，然后再次保持在此状态，直到下一个输入信号的到来。 单稳态触发器有以下特点： 1. 基本功能：单稳态触发器可以将一个瞬时的输入信号转换为一个确定的固定时间宽度的输出脉冲。这个输出脉冲的时间宽度由触发器内部的电路元件和外部的电容、电阻等元件决定。 2. 稳定的状态：单稳态触发器有稳定1态和稳定0态两种状态，这两种状态之间可以通过输入信号触发器的边沿变化来转换。 3. 输出脉冲：在输入信号变化时，单稳态触发器会产生一次性的输出脉冲。这个脉冲的宽度是固定的，不受输入信号变化的时间长短影响。 4. 延迟时间：单稳态触发器具有一个延迟时间，即输入信号发生变化到输出脉冲出现的时间间隔。这个延迟时间是固定的，不受输入信号的频率和幅度的影响。
单稳态触发器有广泛的应用： 1. 脉冲生成：单稳态触发器可以将一个瞬态输入信号转换为一个固定宽度的脉冲。这个功能在很多电子设备中都有应用，例如数字逻辑电路中的时序控制、计数器的启动、断电、复位等。 2. 时序控制：单稳态触发器可以用来实现时序控制。通过控制输入信号的变化时间和触发器自身的延迟时间，可以实现对电路的时序控制，例如在特定时间间隔内产生脉冲或者使特定电路模块按照固定的顺序工作。 3. 双稳态触发：单稳态触发器可以用来实现双稳态触发器。通过将两个单稳态触发器串联，可以构建一个双稳态触发器。在数字电路中，双稳态触发器用来存储和传输数字信号。 4. 电路保护：单稳态触发器可以用于电路保护。当输入信号超过设定的阈值电平时，触发器会产生输出脉冲作为保护信号，告知其他电路模块需要停止工作或者采取其他保护措施。 5. 延时电路：单稳态触发器可以用来实现延时电路。通过调整触发器的内部电容和电阻，可以实现不同的延时时间。延时电路在很多领域有应用，例如数字通信、自动控制以及计算机内存等。
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用 1.单稳态触发器的原理： 单稳态触发器，也称为单稳多谐振荡器，是一个能够在输入信号发生变化时，产生一个固定时间的输出脉冲的元件。它有两个稳态，一个是触发态，另一个是稳定态。在触发态时，输出保持一个较低的电平；在稳定态时，输出保持一个较高的电平。当输入信号发生变化时，触发器进入触发态并产生一个固定宽度的输出脉冲，然后返回稳定态。 单稳态触发器的原理是通过RC电路的充放电过程实现的。当输入信号变为高电平时，电容开始充电，直到电压达到了触发器的门限电压。这时，触发器进入稳定态。而当输入信号变为低电平时，电容开始放电，直到电压降到触发器的触发电平。这时，触发器进入触发态并产生一个固定宽度的输出脉冲。 2.单稳态触发器的应用： -消抖器：将机械开关产生的抖动信号转换为一个稳定的输出信号。 -一次性多谐振荡器：使用单稳态触发器的稳定脉冲输出来控制多谐振荡器的频率，实现一个稳定的脉冲输出。 -电平传递：将一个短时脉冲信号转换为一个稳定的电平信号输出。 3.施密特触发器的原理： 施密特触发器，又称为滞回比较器，是一种具有正反馈的比较器。它的输入信号必须经过两个不同的阈值电平才能改变输出状态。施密特触发器有两个稳态，一个是高稳态，另一个是低稳态。当输入信号超过上阈值
电平时，触发器从低稳态切换到高稳态；当输入信号低于下阈值电平时，触发器从高稳态切换到低稳态。 施密特触发器的原理是利用正反馈产生滞回特性。当输入信号超过上阈值电平时，正反馈会加强这个变化，使得输出电平更快地从低电平切换到高电平。而当输入信号降低到下阈值电平时，正反馈会加强这个变化，使得输出电平更快地从高电平切换到低电平。 4.施密特触发器的应用： 施密特触发器常用于数字信号处理中的滤波和门控电路等应用。具体应用包括： -模数转换器：将模拟信号转换为数字信号时，需要滤除输入信号中的噪声和抖动。施密特触发器可以用来实现这个滤波功能。 -数字信号选择器：当多个数字信号输入时，施密特触发器可以用来实现对一些信号的优先级选择。 -闪烁消除器：施密特触发器可以用来检测输入信号的边沿，从而实现对输入信号的闪烁消除。 总之，单稳态触发器和施密特触发器是常用的数字电路元件，它们通过具有不同的工作原理来实现不同的功能。单稳态触发器能够产生固定时间的输出脉冲，广泛应用于电子计算机和通信系统中的数字电路设计中。而施密特触发器通过滞回比较器原理，将输入信号转换为两个阈值间的稳定输出，常用于滤波和门控电路等应用中。
先介绍下555定时器的基础知识，然后讲555定时器单稳态触发器 一、555定时电路 555定时电路的应用十分广泛,它由TTL集成定时电路和CMOS集成定时电路,这二者功能完全相同,不同之处是:TTL集成定时电路的驱动能力比CMOS集成定时电路大.. 1、555定时电路的组成 555定时电路是由三个5千欧电阻组成分压器、两个高精度电压比较器、一个基本R-S触发器、一个作为放电通路的管子及输出驱动电路组成。它的逻辑电路图为：如图（1）所示 它的逻辑符号为：如图（2）所示 功能描述：（功能表如表3所示） 当输入端R为低电平时，不管别的输入端为何种情况，输出为低电平,CMOS管工作。 当引脚6的输入电平大于2/3U DD 并且引脚2的输入电平大于1/3U DD ,输出为低电 平,CMOS管工作 当引脚6的电平小于2/3U DD 并且引脚2的输入电平大于1/3U DD, 输出为原状态. 当引脚2的电平小于1/3U DD, 电路输出为高电平,NMOS管关断.
例1.555集成电路,改变电压控制端(引脚5)的电压可改变( ) A.高触发端,低触发端的电平 B.555定时电路的高低电平 C.开关放电管的开关电平 D.置"0"端R的电平 答案为: A 例2.555定时电路R端的作用是什麽? 答:它的作用是:复"0".不管555定时电路是何种状态,只要R输入为低电平,输出即为低电平；只有它输入为高电平时定时电路才工作。 单稳态触发器具有下列特点：第一，它有一个稳定状态和一个暂稳状态；第二，在外来触发脉冲作用下，能够由稳定状态翻转到暂稳状态；第三，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。 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。 一．用555定时器单稳态触发器 1. 电路组成及工作原理 （1）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，v I保持高电平，电路工作在稳定状态，即输出端v O保持低电平，555内放电三极管T饱和导通，管脚7“接地”，电容电压v C为0V。（2）v I下降沿触发 当v I下降沿到达时，555触发输入端（2脚）由高电平跳变为低电平，电路被触发，v O由低电平跳变为高电平，电路由稳态转入暂稳态。 （3）暂稳态的维持时间 在暂稳态期间，555内放电三极管T截止，V CC经R向C充电。其充电回路为V →R→C→地，时间常数τ1=RC，电容电压v C由0V开始增大，在电容电压v C CC 上升到阈值电压之前，电路将保持暂稳态不变。
10.12 555定时器应用举例 10.12.1 单稳态触发器 1.不可重复触发单稳态触发器 由555构成的单稳态触发器及工作波形如图10.12.1所示。平时v I ≥1/3V CC,电源接通瞬间，电路有一个稳定的过程，即电源通过电阻R向电容C充电，当v C上升到2/3V CC时，基 本RS触发器复位，v O 为低电平，放电管T导通，电容放电，电路进入稳定状态,如图t 1 前所 示。若触发器输入端施加触发信号(v 1 <1/3V CC)，触发器发生翻转，电路进入暂稳态，v O输出 高电平，且管T截止，此后电容C充电至v C =2/3V CC时，电路又发生翻转，v O为低电平，T导通，电容C放电，电路恢复至稳态。 图10.12.1 由555定时器构成的单稳态触发器 555定时器构成的单稳态触发器 如果忽略T的饱和压降，则v C 从零电平上升到2/3V CC的时间，即为输出电压v O的脉宽t W。 这种电路产生的脉冲宽度可从几个微秒到数分钟，精度可达0.1%。 通常R的取值在几百欧姆至几兆欧姆之间，电容取值为几百皮法到几百微法。由图10.12.1可知，如果在电路的暂稳态持续时间内，加入新的触发脉冲，如图10.12.1（b）中的虚线所示，则该脉冲不起作用，电路为不可重复触发单稳。 2.可重复触发单稳态触发器 由555定时器构成的可重复触发单稳电路如图10.12.2所示。 图10.12.2 由555定时器构成的可重复触发单稳态电路 当v 1 输入负向脉冲后，电路进入暂稳态，555定时器内的管T断开，同时外接的管T导通，电容C放电。输入脉冲撤除后，外接的管T也断开,电容C 充电，在v C未充到2/3V CC 之前，电路处于暂稳态。如果在此期间，又加入新的触发脉冲，外接的管T又导通，电容C 再次放电，输出仍然维持在暂稳态。只有在触发器脉冲撤除后且在输出脉宽t W时间间隔内没有新的触发脉冲，电路才返回稳定状态。这种电路可作为失落脉冲检出电路，对机器的转速或人体的心律进行监视，当机器转速降到一定限度或人体的心律不齐时就发出警报信号。 3.脉冲宽度调制器 如果在控制电压端（v ⅠC ）施加一个变化电压，由555构成的单稳态电路可作为脉冲宽度调制器，如图10.12.3所示。
1.施密特触发器基本原理 施密特触发器又称施密特反相器，是脉冲波形变换中经常使用的一种电路。它在性能上有两个重要的特点： 第一，输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。 第二，在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。 利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，而且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。 施密特触发器可以由门电路构成，也可作成单片集成电路产品，且后者最为 图1 CMOS施密特触发器逻辑符号及施密特电路的电压传输特性曲线 常用。图1是CMOS集成施密特触发器CD40106逻辑符号与电压传输特性曲线。2．施密特触发器的应用 ⑴用于波形变换 利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。图2的例子中，输入信号是由直流分量和正弦分量叠加而成的，只要以信号的幅度大于V 即可在施密特触发器的输 T+ 出端得到同频率的矩形脉冲信号。
图2 用施密特触发器实现波形变换 ⑵ 用于脉冲的整形 在数字系统，常常需要将窄脉冲进行展宽，图3是用CD40106来展宽脉冲宽度的电路及输入、输出波形，它是利用R 、C 充电延时的作用来展宽输出脉冲的，改变R 、C 的大小，即可调节脉宽展宽的程度。 图 图 3 施密特触发器实现窄脉冲展宽电路及其波形 ⑶ 用于单稳态触发器 单稳态触发器的工作特性具有如下的显著特点： 第一，它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； 第二，在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态； V I V t （ms ） t （ms ）
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用单稳态触发器（Monostable Multivibrator）是一种具有两个稳态（稳态1和稳态2）的触发器，但在激励条件改变后，只能保持一种稳态的触发器。单稳态触发器在输入信号由低电平（稳态1）变为高电平时，输出会产生一个固定的时间延迟脉冲，然后返回到低电平（稳态2）。在没有输入信号的情况下，输出稳定在稳态2的低电平状态。 单稳态触发器的原理是基于RC（电阻-电容）延迟时间。输出状态由电容器充电和放电的时间决定。当输入信号由低电平变为高电平时，电容器开始充电。当输入信号保持高电平时，电容器继续充电，直到达到一些阈值电压。到达该阈值电压后，输出状态发生翻转，输出低电平脉冲。然后电容器通过放电电阻放电，直到电容器完全放电，输出回到稳态2单稳态触发器的应用很广泛。其中一个常见的应用是产生固定宽度的脉冲。例如，当需要在输入信号上产生一个固定时间的脉冲来控制其他电路的操作时，可以使用单稳态触发器。另一个应用是作为计时电路中的一部分，例如倒计时器或延时器。 施密特触发器（Schmitt Trigger）是一种具有两个稳态的触发器，反馈电路具有正反馈特性。在输入信号的幅值超过一定阈值电压时，输出发生翻转。施密特触发器可以解决输入信号噪声问题，而单稳态触发器则没有这种功能。 施密特触发器的原理是基于反馈电路，此电路具有两个阈值电压：上阈值电压（Vth）和下阈值电压（Vtl）。当输入信号的幅值大于上阈值电压时，输出状态翻转为高电平；当输入信号的幅值小于下阈值电压时，输
出状态翻转为低电平。输入信号的变化必须超过上阈值电压或下阈值电压的差值才能引起输出状态的改变。 施密特触发器的应用也很广泛。一个常见的应用是用于数字信号处理中的信号整形。施密特触发器可以将不稳定的输入信号转换为稳态的输出信号。另一个应用是在电路中消除噪声，例如用于消除开关接点引起的抖动。 综上所述，单稳态触发器和施密特触发器都是常见的触发器类型。单稳态触发器用于产生固定宽度的脉冲和计时电路，而施密特触发器用于信号整形和消除噪声。了解它们的原理和应用有助于在电子设计中选择适当的触发器。
单稳态触发器工作过程 单稳态触发器是数字电路中常见的一种触发器，也被称为单稳态多谐振荡器。它在应用中具有重要的作用，可以用于信号的延时、脉冲的整形、频率的分频等。本文将详细介绍单稳态触发器的工作过程及其应用。 一、单稳态触发器的基本概念 单稳态触发器是一种具有两个稳定状态的触发器，其中一个稳定状态为触发状态（也称为非稳态），另一个稳定状态为稳态。在触发状态下，当输入信号满足特定条件时，触发器会自动切换到稳态，并在一定时间后恢复到触发状态。这种触发器的工作过程可以用一个简单的模型来描述。 二、单稳态触发器的工作原理 单稳态触发器通常由两个互补的非门和一个RC电路组成。当输入信号触发器为高电平时，称为触发状态；当输入信号为低电平时，称为稳态。在触发状态下，输出信号为高电平；在稳态下，输出信号为低电平。当触发状态下输入信号发生改变时，触发器会进入稳态，并在一定时间后返回触发状态。 三、单稳态触发器的工作过程 单稳态触发器的工作过程可以分为触发过程和稳态过程两个阶段。 1. 触发过程
当输入信号从低电平变为高电平时，触发器进入触发状态。在这个阶段，输出信号保持高电平，RC电路开始充电。触发器的稳态过程的持续时间由RC电路的参数决定，可以通过改变RC电路的电阻和电容值来控制。 2. 稳态过程 当RC电路充电到一定程度后，触发器会自动从触发状态切换到稳态。在稳态下，输出信号保持低电平，RC电路继续充电直到充满。稳态过程的持续时间由RC电路的参数决定，可以通过改变RC电路的电阻和电容值来控制。 四、单稳态触发器的应用 单稳态触发器在数字电路中有广泛的应用。以下是一些常见的应用场景： 1. 脉冲整形：单稳态触发器可以将输入信号的突变部分整形为规整的脉冲信号，用于数字电路的输入或输出。 2. 信号延时：通过调整RC电路的参数，可以实现对输入信号的延时。这在某些特定的应用中非常有用，例如在数据传输中，可以利用单稳态触发器对信号进行同步。 3. 频率分频：通过将单稳态触发器与计数器等组合使用，可以实现对输入信号频率的分频，用于时钟信号的处理。
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。 CD4098引脚图 CD4098功能表 CD4098逻辑图 CD4098应用电路（一） 应用CD4098可以实现脉冲延时，原理图如图所示。 图CD4098实现脉冲延时的原理图 CD4098应用电路（二） 定时器电路如图所示。该电路的定时时间可根据需要设定，范围为l～lOOOs。在定时时间内，发光二极管LED1点亮指示。定时终了时，发出6s左右的提示音。定时器采用了CD4098双单稳态触发器。第一个单稳态触发器ICla构成定时器主体电路，第二个单稳态触发器IClb构成提示音电路。SB为定时器启动按钮，S2为电源开关。 单稳态触发器ICla采用TR+输入端触发，当按下启动按钮SB时，正触发脉冲加至TR+端，ICla被触发，其输出端Q便输出一个宽度为Tw的高电平信号，Tw由
定时电阻R（RPi、R2）和定时电容C（Cl、Cz、C3）决定，Tw一0.7RC，改变R、C的大小即可改变定时时间。本电路中，电阻R等于RPi与R2之和，定时电容等于Cl、C2、C3中选定的一个。Sl为定时时间设定开关，当Sl指向Cl时，定时时间为l～lOs；Sl指向C2时，定时时间为lO～lOOs；Sl指向C3时，定时时间为lOO～lOOOs。RPi为定时时间调节电位器。 当IClaQ端输出高电平时，VT1导通使发光二极管LED1发光。与此同时IClaQ 端输出的低电平，对IClb不起作用。只有当ICla暂态定时结束时，其Q端由低电平变为高电平，其上升沿加至IClb的TR+端，IClb被触发，其Q端输出高电平，使VT2导通，自带音源讯响器HA发出6s左右的提示音。IC2的定时时间由R 6、C5确定。 Rs、C4组成开机清零电路，在接通电源开关S2的瞬间，因C4上的电压不能突变，U=O，加至两个单稳态触发嚣R端使其清零。 CD4098应用电路（三） 脉冲延迟电路（CD4011、CD4098） 如果需要延迟时间大于输入脉冲宽度的脉冲延迟电路，可采用由与非门和单稳态触发器组成的脉冲延迟电路，其组成如图所示。 CD4098应用电路（四）
单稳态触发器 我们知道，由于触发器有两个稳定的状态，即0和1，所以触发器也被称为双稳态电路。与双稳态电路不同，单稳态触发器惟独一个稳定的状态。这个稳定状态要么是0，要么是1。单稳态触发器的工作特点是： (1)在没有受到外界触发脉冲作用的状况下，单稳态触发器保持在稳态； （2）在受到外界触发脉冲作用的状况下，单稳态触发器翻转，进入“暂稳态”。假设稳态为0，则暂稳态为1。（3）经过一段时光，单稳态触发器从暂稳态返回稳态。单稳态触发器在暂稳态停歇的时光仅仅取决于电路本身的参数。微分型单稳态触发器[图6.3.1]包含阻容元件构成的微分电路。由于CMOS门电路的输入电阻很高，所以其输入端可以认为开路。电容和电阻构成一个时光常数很小的微分电路，它能将较宽的矩形触发脉冲变成较窄的尖触发脉冲。稳态时，等于0，等于0，等于，等于0，等于，电容两端的电压等于0。触发脉冲到达时，大于，大于，等于0，等于0，等于，电容开头充电，电路进入暂稳态。当电容两端的电压升高到时，即升高到时，等于0，电路退出暂稳态，电路的输出复原到稳态。明显，输出脉冲宽度等于暂稳态持续时光。电路退出暂稳态时，已经回到0（这是电容和电阻构成的微分电路打算的），所以等于，等于，电容通过输入端的庇护电路快速放电。当下降到时，内部也复原到稳态。 图6.3.1 微分型单稳态触发器 图6.3.5 积分型单稳态触发器 积分型单稳态触发器[图6.3.5]包含阻容元件构成的积分电路。稳态时，等于0，、和等于。触发脉冲到达时，等于，等于，仍等于，等于，电容开头通过电阻放电，电路进入暂稳态。当电容两端的电压下降到时，即下降到时，等于，电路退出暂稳态，电容的放电过程要持续到触发脉冲消逝。回到后，又变成，电容转为充电。当升高到后，电路内部也复原到稳态。 图6.3.8 集成单稳态触发器74121的规律图 第1页共2页
实验七单稳态触发器与施密特触发器 一、实验目的 1、掌握使用集成门电路构成单稳态触发器的基本方法 2、熟悉集成单稳态触发器的逻辑功能及其使用方法 3、熟悉集成施密特触发器的性能及其应用 二、实验原理 在数字电路中常使用矩形脉冲作为信号，进行信息传递，或作为时钟信号用来控制和驱动电路，使各部分协调动作 集成六施密特触发器CC40106 如图7－1为其逻辑符号及引脚功能， 它可用于波形的整形，也可作反相器 或构成单稳态触发器和多谐振荡器。 图7-1 CD40106引脚排列（1）将正弦波转换为方波，如图7－2所示。 v i v o v i v O （a）（b） 图7－2 正弦波转换为方波 （2)构成多谐振荡器，如图7－3所示。
v o 图7－3 多谐振荡器 （3)构成单稳态触发器 图7－4（a)为下降沿触发；图7－4（b)为上升沿触发。 v i v O V DD v i v O V SS （a）(b) 图7－4 单稳态触发器 三、实验设备与器件 1、数字实验箱 2、信号发生器 3、示波器 4、万用表 5、CD40106 2CK15电位器、电阻、电容若干 四、实验内容 1、按图7－2接线，构成整形电路，输入信号可由信号发生器提供，图中串联的2K电阻起限流保护作用。信号发生器输出信号：正弦信号、频率1KHZ，调节信号电压4V（Vpp）和7V（Vpp）。用示波器CH1、CH2分别观察Vi和Vo 的波形，表在下表画出但输入信号为7V（Vpp）时Vi和Vo的波形。 （设置CH1：垂直灵敏度：2V 时间灵敏度：200us） （设置CH2：垂直灵敏度：2V 时间灵敏度：200us） 2、为避免实验接线影响，先将信号发生器、示波器、芯片CD40106和实验箱所有接线去掉。按图7－3接线，用示波器观测输出波形，测定振荡频率。 五、实验报告：总结单稳态触发器及施密特触发器的特点及其应用。
基于555单稳态触发器触摸开关电路设计 引言： 555单稳态触发器是一种功能强大的集成电路，可以用于触摸开关电路的设计。触摸开关是一种非常便捷和灵敏的开关，在许多应用场景中被广泛使用，如电子产品、家居设备等。本文将设计一个基于555单稳态触发器的触摸开关电路，并详细介绍设计过程。 一、555单稳态触发器简介 555单稳态触发器是一种时序控制集成电路，由两个比较器组成。它可以实现单一稳态触发输出，并且具有较快的响应速度和较高的稳定性。在触摸开关电路设计中，我们使用555单稳态触发器的触摸感应引脚来实现开关的控制。 1.材料准备 -一个555单稳态触发器芯片 -数个电阻和电容 -一个PNP晶体管 -一个触摸板或触摸电极 -适当的连接线和插头 2.电路连接 步骤如下：
(1)将555芯片插入面包板中，确保芯片的引脚与面包板中对应的连 接带下方连接。 (2) 连接555芯片的Vcc引脚和触摸板的正极。 (3)使用适当的电阻和电容连接555芯片的RESET、TRIGGER和DISCHARGE引脚。 (4)连接PNP晶体管的基极引脚到555芯片的OUT引脚。 (5)将触摸板的负极连接到电路的地线。 (6)使用适当的连接线和插头将电路与电源连接。 3.电路调整 根据具体需求，可以进行电路的一些参数调整。例如，可以通过调整 电阻和电容的数值来改变单稳态触发脉冲宽度和延迟时间。此外，还可以 根据实际情况选择合适的PNP晶体管。 4.电路测试 完成电路连接和调整后，可以进行电路测试。通过触摸板，触摸电容，会触发555芯片的触摸感应引脚，从而触发输出。晶体管的导通状态会随 之改变，开关状态也会相应改变。 五、总结和展望 本文设计了一个基于555单稳态触发器的触摸开关电路，并详细介绍 了设计的步骤。通过触摸开关电路，可以实现简单、方便和灵敏的开关控制。然而，本设计还有一些可以改进的地方。例如，可以结合其他元件和
数字电路与数字生活 数字生活是依托互联网和一系列数字科技技术应用为基础的一种生活方式，可以方便快捷地带给人们更好的生活体验和工作便利。数字生活离不开数字电路，在数字电路的讲解过程中引进数字生活的内容，往往可以大大激发学生的学习兴趣，给学生留下深刻的印象，使教学效果倍增。 一、编码和校验码 用二进制符号表示特定信息的过程称为编码。在讲解编码的过程中先从学生熟悉的 十进制编码开始，常见的学号就是一种编码，邮政编码以及区号等等都是编码，表达特定的含义。而如果换用二进制来进行表达特定的信息就是二――十进制编码和可靠性编码，这样学生就很容易理解编码的概念了。在学生理解编码的基础上然后引导学生思考二进制编码在我们的生活中有哪些应用，在老师的引导下学生很快发现超市商品的条形码就是一种二进制编码以及现在流行的扫二维码以及扫商品条形码来验证商品信息其实都是编码。 校验码由信息位和校验位构成，初次接触概念的学生可能在理解上比较模糊，特别是校验位的理解，这个时候如果结合大家都知道的 18 位身份证的编码来讲解就很容易明白了，身份证十八位信息包含了省、市、区以及个人出生年月日、性别以及顺序
号，但身份证上最后一位编码其实也是一位校验码，数字从 0 到10，如果是 10 的话就用 X 代替，这个校验码到底是这 11 个数字中的哪一个其实是要把前面的 17 个数字按照特定的运算规则计算得到的，所以说校验位是跟信息位紧密相连的。 二、显示译码器和优先编码器 显示译码器的功能是用于驱动数码管显示数字或字符的组合逻辑电路。结合数码管以及七段显示译码器原理让学生明白十进制数字显示的原理，学生很快发现他们戴的电子表以及数字钟还有十字路口常见的红绿灯控制的计数器甚至卫星发射时用的倒计时计数器都是七段显示译码器控制数码管实现的，在学生充分感受数字电路与生活紧密联系的同时可以提出一些问题让学生探讨，比喻一个显示译码器控制一个数码管可以实现从 0 到 9 的显示，那么实现从 0 到 99 则需要几组这样的器件呢？显示译码器输入的四个信号怎样通过电路实现呢？一方面可以引导学生积极思考找到解决问题的方法，另一方面还可以为后面的计数器打下伏笔，激发学生学习的意愿和动力。 优先编码器是根据优先级别输出优先级别高的一种编码器，这种编码器在控制系统中有时是非常重要的，结合医院护士站的控制中心进行讲解，控制中心有很多显示指示灯跟病房的呼叫器连在一起，如果用优先编码器来控制电路的话，重症病房的优先级别排在第一位，特护病房排在第二位，一般病房排在第三位，这样如果在同一时间按下呼叫器的情况下，重症病房优先级别最
555单稳态触发器暂稳态和稳态的工作时间 1.引言 1.1 概述 概述 单稳态触发器是一种重要的数字电路元件，在现代电子器件和通信系统中被广泛应用。它可以在时序控制、频率分频、脉冲变换等方面发挥重要作用。单稳态触发器具有两个稳态状态，即暂稳态和稳态。暂稳态是指在输入触发脉冲作用下，触发器输出从一个稳态状态转变到另一个稳态状态的过程，而稳态是指触发器输出保持在某个稳定的状态。 本文将重点探讨555单稳态触发器的暂稳态和稳态的工作时间。首先，我们将介绍单稳态触发器的基本原理和结构。然后，我们将详细讨论暂稳态的工作时间要点，包括输入触发脉冲的宽度和对称性对暂稳态时间的影响。接着，我们将讨论稳态的工作时间要点，其中包括稳定状态的保持时间和复位时间。 通过深入研究555单稳态触发器的暂稳态和稳态的工作时间，我们可以更好地理解该器件的性能和特性，为电子设计和应用提供有效的参考和指导。同时，我们也可以进一步优化触发器的工作性能，提高电路的稳定性和可靠性。 在接下来的章节中，我们将逐一介绍单稳态触发器的相关内容，并详细分析暂稳态和稳态的工作时间要点。通过阅读本文，读者将有机会深入了解555单稳态触发器，并在实际应用中灵活运用，从而为电子技术领域的发展贡献自己的力量。
1.2文章结构 文章结构部分应该包含以下内容： 文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构，以便读者了解文章内容的脉络。本文共分为引言、正文和结论三个主要部分。 引言部分将简要概述文章的主题和目的，引领读者对文章的整体背景有所了解。同时，还将介绍文章结构的安排，让读者对整个文章的脉络和逻辑有所把握。 正文部分是文章的核心部分，将详细介绍如何理解和应用555单稳态触发器的暂稳态和稳态的工作时间。其中，2.1节将对单稳态触发器进行介绍，包括原理、结构和工作方式等内容；2.2节将重点讨论暂稳态的工作时间要点，包括暂稳态的产生、持续时间的计算方法等；2.3节将重点讨论稳态的工作时间要点，包括稳态的维持时间、重复周期等。 结论部分将对暂稳态和稳态的工作时间进行总结和归纳，强调其重要性和应用价值。其中，3.1节将总结暂稳态的工作时间的关键要点，并提出进一步的研究方向和应用前景；3.2节将总结稳态的工作时间的关键要点，并探讨其在实际应用中的意义和优势。 通过以上的组织结构，读者可以清晰了解文章的整体框架和内容安排，方便查阅和理解。同时，文章结构的合理安排还能够使文章的逻辑性和连贯性更加突出，增强读者的阅读体验和理解效果。 1.3 目的 本文的目的是对555单稳态触发器在暂稳态和稳态下的工作时间进行深入的研究和探讨。通过对单稳态触发器的介绍，以及对暂稳态和稳态工
555定时器的典型应用电路 欧阳学文 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图2221所示，该电路的触发信号在2脚输入，R和C是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图2222所示。 在未加入触发信号时，因ui=H，所以uo=L。当加入触发信号时，ui=L，所以uo=H，7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，uC按指数规律上升。当uC上升到2V CC/3时，相当输入是高电平，555定时器的输出uo=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时，电阻很小，电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始，到电容上的电压充到2V CC/3为止，单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间，用tW表示。 图2221 单稳态触发器电路图 图2222 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取： 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式，根据图2222可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为uc(0)=0V，无穷大值uc(∞)=VCC，τ=RC，设暂稳态的时间为tw，当t
= tw时，uc(tw)=2 VCC/3时。代入过渡过程公式[1p205] 几点需要注意的问题： 这里有三点需要注意，一是触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于2 VCC/3，低电平必须小于 VCC/3，否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄，其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时，触发信号依然存在，输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。图2223是555定时器单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图2223 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画45] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图2224所示，其工作波形如图2225所示。 与单稳态触发器比较，它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号，所以，电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是RA、RB和C，此时相当输入是低电平，输出是高电平；当电容器充电达到2 VCC/3时，即输入达到高电平时，电路的状态发生翻转，输出为低电平，电容器开始放电。当电容器放电达到2VCC/3时，电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电，是由于有放电端7脚的作用，因7脚的状态与输出端一致，7脚为低电平电容器即放电。