用集成门电路构成的单稳态触发器(2)

6
（3）电容C充电，电路由暂稳态自动返回稳态。 在暂稳态期间，VDD经R对C充电，使uI2上升。当
uI2上升达到G2的UTH时，电路会发生如下正反馈过程：
19.01.2021
a
7
使电路迅速由暂稳态返回稳态，uO1=UOH、uO= uO2=UOL。
从暂稳态自动返回稳态之后，电容C将通过电 阻R放电，使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
耦合，使uI2产生负跳变，G2输出uO产生正跳变；uO 的正跳变反馈到G1输入端，从而导致如下正反馈过程：
19.01.2021
a
5
使电路迅速变为G1导通、G2截止的状态，此时， 电路处于uO1=UOL、uO=uO2=UOH的状态。然而这一 状态是不能长久保持的，故称为暂稳态。
19.01.2021
a
结束
6.3 单稳态触发器
放映
6.3.1 6.3.2 6.3.3
用集成门电路构成的单稳态触发器 集成单稳态触发器 单稳态触发器的应用
19.01.2021
a
1
复习
脉冲电路的研究重点与数字电路有何不同？ 常用脉冲波形的产生与变换电路有哪些？ 周期性矩形波的主要参数？ 施密特触发器的特点和主要应用？
19.01.2021
19.01.2021
a
10
（3）最高工作频率fmax（或最小工作周期Tmin）
设触发信号的时间间隔为T，为了使单稳态触发
器 能 够 正 常 工 作 ， 应 当 满 足 T ＞ tw +tre的 条 件 ， 即 Tmin= tw +tre。因此，单稳态触发器的最高工作频率为 fmax = 1/ Tmin = 1/（tw +tre）
3. 对输入触发脉冲宽度的要求
在使用微分型单稳态触发器时，输入触发脉冲uI的 宽度tw1应小于输出脉冲的宽度tw，即tw1＜tw，否则电 路不能正常工作。
如出现tw1＞tw的情况时，可在触发信号源uI和G1 输入端之间接入一个RC微分电路。
19.01.2021
a
11
6.3.2 集成单稳态触发器
用集成门电路构成的单稳态触发器虽然电路简 单，但输出脉冲宽度的稳定性较差，调节范围小， 而且触发方式单一。因此实际应用中常采用集成单 稳态触发器。
方度 间19便.因0可1的.2地0此2在基1 得，此础到采前上持用暂再续可稳时展重间态宽复更时t触w长。发的at计单w输仍算稳出从。态脉第触冲一发宽次器度触时。发能开比始较13
3. TTL集成单稳态触发器电路74121的功能及其应用 表触既 部入6发还-可1端输设7采744有11用221定1上电是时路升一电的输沿种功阻出触不能R端发表可int，(重约又复为可触2k采发Ω用)的外元。下单接件降稳定 引沿态时 脚触触发发内 阻，器部 引其，电 脚内它
19.wenku.baidu.com1.2021
图a 6-16 74121的电路符号 14
功能： （1）触发方式：
19.01.2021
a
15
（2）定时元件接法：
图(a)：外接电阻
图(b)：用内部电阻
R=Rext（1.4~40kΩ图）6。-17 74121R应＝用R电in路t (约为2kΩ)。
输出脉冲uO的宽度：tw ≈ 0.7RCext
a
2
6.3 单稳态触发器
工作特点： 第一，它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； 第二，在外加脉冲作用下，触发器能从稳态翻转 到暂稳态； 第三，在暂稳态维持一段时间后，将自动返回稳 态，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数， 与外加触发信号无关。 例：楼道的路灯 。
19.01.2021
a
3
6.3.1 用集成门电路构成的单稳态触发器
1. 电路组成及工作原理 暂稳态是靠RC电路的充放电过程来维持的。 由于图示电路的RC电路接成微分电路形式，
故该电路又称为微分型单稳态触发器。
图6-14 集成门电路构成的单稳态触发器
（1） 输入信号uI为0时，电路处于稳态。 uI2=VDD，uO=UOL =0，uO1＝UOH =VDD。
（2）外加触发信号，电路翻转到暂稳态。 当uI产生正跳变时，uO1产生负跳变，经过电容C
外接电容Cext一般取值范围为10 pF～10μF，在
要求不高的情况下最大值可达1000μF。
19.01.2021
a
16
6.3.3 单稳态触发器的应用
单稳态触发器的主要应用是整形、定时和延时。 1. 脉冲延时
如果需要延迟脉冲的触发时间，可利用单稳 电路来实现。
u19O.01的.202下1 降沿比图u6I-的18下单降稳沿电a延路迟的了延t时w的作用时间。
17
2. 脉冲定时
单稳态触发器能够产生一定宽度tw的矩形脉冲， 利用这个脉冲去控制某一电路，则可使它在tw时间 内动作(或者不动作)。
19.01.2021
图6-19 a脉冲定时
18
作业题
6-3
19.01.2021
a
19
o#r%v(y +B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZ q$u*x- A2D5H 8KbNf QiTlXo #s%v(y 0B3E6 I9LdO gRjVmYp!t&w-z1C4 G7JaMePhT kW nZr$u* x+A2E 5H8Kc NfQiU lXp#s %v)y 0B3F6I9L dOgSjVmYq!t&w-z1 D4G7Jb MePhT kWoZr $u(x+A 2E5H9 KcNfRiUlXp# s&v)y 0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1 D4G8J bMeQh TlWoZ r%u(x +B2E5 H9KcOf RiUmXp#s&v) z0C3F7IaLdPgSkVn Yq$t*w -A1D5 G8JbNe QhTlWo#r%u (y +B2E6H9Lc OfRjUmXp!s&w)z0C4F7Ia MdPgSkVnZq$t*xA1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y +B3E6H9LcOg RjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWn Zq$u*x -A2D5 H8Kb NfQiTlXo#r%v (y 0B3E6I9Lc OgRjVmYp!t&w)z1C4 G7JaM ePhSkWnZr$u *x+A2 D5H8 KcNfQiUlXo#s %v)y 0B3F6I9 LdOgSjVmYq!t!t&w- z1D4G 7JbMePhT kWo Zr$u(x +A2E5 H8Kc NfRiUlXp#s%v )y 0C3F6IaLd OgSjVnYq!t*w - z1D4 G8JbMe QhT kWoZr% u(x+B2 E5H9K cOfRiUmXp#s&v)z0 C3F7Ia LdPgSkVnYq$ t*w-A1 D4G8J bNeQh TlWoZ r%u(y +B2E6 H9KcOf RjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVn Zq$t*xA1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y +B3E6H9LcOf RjUmYp!s&w)z0C4F7 JaMdPhSkVn Zq$u*x- A2D5 G8KbN fQiTlX o#r%v(y 0B3E 6I9LcO gRjVmYp!t&w)z1C4 G7JaM ePhSkWnZq$u *x+A2 D5H8K bNfQiUlXo#s %v(y 0B3F6I9L dOgRjVmYq!t&w-z1 C4G7J bMePhT kWnZ r$u(x+ A2E5H 8KcNf RiUlXp #s%v)y 0C3F6I aLdOg SjVmYq!t*w- z1D4G 7JbMe QhT kW oZr$u( x+B2E5 H9Kc NfRiUmXp#s&v)y 0C3F7IaLdPgSjVnYq$t* w-A1D4 G8JbN eQhTlWoZr% u(x+B2 E6H9 KcOfRiUmXp!s&v)z0 C3F7Ia MdPgSkVnYq $t*xA1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y +B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7I aMdPhSkVnZ q$t*x- A2D5G 8KbNe QiTlXo #r%v(y +B3E6 I9LcOg RjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWn Zq$u* x+A2D 5H8Kb NfQiUlXo#s% v(y 0B3E6I9Ld OgRjVmYp!t&w-z1C4G7Ja MePhT kWnZr $u*x+A 2E5H8 KcNfQ iUlXp# s%v)y 0B3F6I aLdOg SjVmYq!t*w-z1D4G7 JbMeP hT kWo Zr$u(x +A2E5 H9KcN fRiUlX p#s&v)y 0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w- A1D4G 8JbMe QhTlW oZr%u( x+B2E 6H9Kc OfRiUmXp!s&v) z0C3 F7IaLdPgSkV nYq$t* w-AA1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y +B2E6H9LcOf RjUmXp!s&w)z0C4F7 IaMdPhSkVnZ q$t*x- A2D5G 8KbNe QiTlXo #r%v(y +B3E6 H9Lc OgRjUmYp!s&w)z1C4 F7JaM dPhSkWnZq$u *x-A2 D5H8K bNfQiT lXo#s %v(y 0B3E6I9L dOgRjVmYp!t&w-z1 C4G7Ja MePhT kWnZr $u*x+ A2D5H 8KcNf QiUlXo #s%v)y 0B3F6 I9LdO gSjVmYq!t&w-z1D4 G7JbMeP hT kW oZr$u( x+A2E 5H9Kc NfRiUlXp#s&v)y 0C3F6IaLd OgSjVnYq!t* w- z1D4 G8JbM eQhT kWoZr% u(x+B2E5H9 KcOfRiUmXp#s&v)z0 C3F7Ia LdPgSkVnYq $t*wA1D5G8JbNeQhTlWoZr%u(y +B2E6H9KcOf RjUmXp!s&v)z0C4F7 IaMdPgSkVnZ q$t*x- A1D5G 8KbNe QiTlW o#r%v(y +B3E 6H9Lc OgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaM dPhSkVnZq$u *x-A2 D5G8K bNfQiT lXo#r %v(y 0B3E6I9L cOgRjVmYp!t&w)z1 C4G7Ja MePhSkWnZr $u*x+ A2D5H 8KcNf QiUlXo #s%v(y 0B3F6 I9LdOg RjVmYq!t&w-z1C4G 7JbMeP hT kW nZr$u( x+A2E 5H8Kc NfRiUlXp#s% v)y 0C3F6IaLd OgSjVnYq!t* w- z1D4 G8JbM eQhT kWoZr$ u(x+B2 E5H9K cNfRiUmXp#s&v)y 0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*wA1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y +B2E6H9KcOf RjUmXp!s&v)z0C3F7 IaMdPgSkVn Yq$q$t* x-A1D 5G8Jb NeQiTlWo#r% u(y +B3E6H9L cOfRjUmYp!s&w)z0 C4F7Ja MdPhSkVnZq$ u*x-A 2D5G8 KbNfQiTlXo#r %v(y 0B3E6I9 LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7J aMePhSkWnZ q$u*x+ A2D5 H8KbN fQiUlX o#s%v (y 0B3F6I9LdO gRjVmYq!t&w-z1C4 G7JbM ePhTkWnZr$u *x+A2 E5H8K cNfQiUlXp#s %v)y 0B3F6IaL dOgSjVmYq!t*w- z1 D4G7Jb MeQh T kWoZ r$u(x+ B2E5H 9KcNf RiUmXp#s&v)y 0C3F7IaLdPgSjVnYq!t*wA1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H 9KcOf RiUmXp!s&v) z0C3F7 IaMdPgSkVn Yq$t*x- A1D5 G8JbNe QiTlW o#r%u(y +B2E 6H9Lc OfRjUmXp!s&w)z0C0 C4F7Ia MdPhSkVnZq $t*x-A 2D5G8 KbNeQ iTlXo# r%v(y +B3E6I 9LcOg RjUmYp!t&w)z1C4F7 JaMePhSkWn Zq$u*x +A2D5 H8KbN fQiTlX o#s%v (y 0B3E6I9Ld OgRjVmYp!t&w-z1C4 G7JaM ePhTkWnZr$ u*x+A2 E5H8 KcNfQiUlXp#s %v)y 0B3F6Ia LdOgSjVmYq!t&w-z1 D4G7J bMePhT kWoZ r$u(x+ A2E5H 9KcNf RiUlXp #s&v)y 0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*wA1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E5H 9KcOf RiUmXp#s&v) z0C3F7IaLdPgSkVn Yq$t*w- A1D5 G8JbNe QhTlW o#r%u (y +B2E6H9Lc OfRjUmXp!s&w)z0C4F7Ia MdPhSkVnZq$t*x-A1 D5G8K bNeQiT lWo#r %v(y +B3E6H9 LcOgRjUmYp!s&w) z1C4F7 JaMdPhSkWn Zq$u*x- A2D5 H8KbN fQiTlX o#s%v(y 0B3E 6I9LcO gRjVmYp!t&w)z1C4 G7JaM eP hSkWnZr$u *x+A2 D5H8K cNfQiUlXo#s %v)y 0B3F6I9L dOgSjVmYq!t&w-z- z1D4G 7JbMePhT kWo Zr$u(x +A2E5 H9Kc NfRiUlXp#s%v )y 0C3F6IaLd OgSjVnYq!t*w z1D4G8JbMeQhTkWoZ r%u(x+ B2E5H 9KcOf RiUmXp#s&v) z0C3F7IaLdPgSkVn Yq$t*w- A1D4 G8JbNe QhTlW oZr%u (y +B2E6H9K cOfRjUmXp!s&v)z0C4F7Ia MdPgSkVnZq$t*x-A1 D5G8K bNeQiT lWo#r %v(y +B3E6H9 LcOgRjUmYp!s&w) z0C4F7 JaMdPhSkVnZ q$u*x- A2D5G 8KbNf QiTlXo #r%v(y 0B3E6 I9LcO gRjVmYp!t&w)z1C4 G7JaMeP hSkW nZr$u* x+A2 D5H8H 8KcNf QiUlXo #s%v)y 0B3F6I 9LdOg RjVmYq!t&w-z1C4G 7JbMePhT kW nZr$u(x +A2E5 H8Kc NfRiUlXp#s%v )y 0C3F6IaLd OgSjVnYq!t*w z1D4G8JbMeQhTkWoZ r$u(x+ B2E5H 9KcNf RiUmXp#s&v)y 0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w- A1D4G 8JbNeQ hTlWo Zr%u(y +B2E6 H9Kc OfRjUmXp!s&v)z0C3 F7IaMdPgSkV nYq$t* x-A1D 5G8JbN eQiTlWo#r% u(y +B3E6H9L cOfRjUmYp!s&w)z0 C4F7Ja MdPhSkVnZq$ u*x-A2 D5G8 KbNfQiTlXo#r %v(y +B3E6I9 LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7J aMeP hSkWnZ q$u*x +A2D5 H8KbN fQiUlX o#s%v (y 0B3F6I9LdO gRjVmYq!t&w-z1C4 G7JaM ePhTkWnZr$u *
1. 输入脉冲触发方式
上升沿触发 下降沿触发
19.01.2021
a
12
2. 不可重复触发型与可重复触发型
图（a）为不可重复
图 （ b ） 为 可 重 复 型触发单稳态触发器
触发型单稳态触发器
该电路在触发进入暂
该电路在触发进入 稳态期间如再次受到触
暂稳态期间如再次被 发，对原暂稳态时间没
触发，则输出脉冲宽 有影响，输出脉冲宽度
19.01.2021
a
8
19.01.2021
图6-15 单稳态触a 发器工作波形
9
2. 主要参数
（1）输出脉冲宽度tw 输出脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间。根据
uI2的波形可以计算出： tw ≈0.7RC
（2） 恢复时间tre 暂稳态结束后，电路需要一段时间恢复到初始状
态。一般，恢复时间tre为（3~5）放电时间常数（通 常放电时间常数远小于RC）。