单稳态触发器的基本原理

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

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。

基本RS触发器原理

图4-1(a)是由两个“与非”门构成的基本R-S触发器,(b)是其逻辑符号。RD、SD是两个输入端，Q及y是两个输出端。

正常工作时，触发器的Q和y应保持相反，因而触发器具有两个稳定状态：

1）Q=1，y=0。通常将Q端作为触发器的状态。若Q端处于高电平，就说触发器是1状态；

2）Q=0，y=1。Q端处于低电平，就说触发器是0状态；Q端称为触发器的原端或1端，y端称为触发器的非端或0端。

由图4-1可看出，如果Q端的初始状态设为1，RD、SD端都作用于高电平（逻辑1），则y一定为0。如果RD、SD状态不变，则Q及y的状态也不会改变。这是一个稳定状态；同理，若触发器的初始状态Q为0而y为1，在RD、SD为1的情况下这种状态也不会改变。这又是一个稳定状态。可见，它具有两个稳定状态。

输入与输出之间的逻辑关系可以用真值表、状态转换真值表及特征方程来描述。

图4

（一）真值表

R-S触发器的逻辑功能，可以用输入、输出之间的逻辑关系构成一个真值表(或叫功能表)来描述。

1、当RD =0，SD=1时，不论触发器的初始状态如何，y一定为1,由于“与非”门2的输入全是1，Q端应为0。称触发器为0状态，RD为置0端。

2、当RD =1，SD=0时，不论触发器的初始状态如何，Q一定为1,从而使y为0。称触发器为1状态，SD置1端。

3、当RD =1，SD =1时，如前所述，Q及y状态保持原状态不变。

4、当RD =0，SD =0时，不论触发器的初始状态如何，Q=y=1，若RD、SD同时由0变成1，在两个门的性能完全一致的情况下, Q及y哪一个为1，哪一个为0是不定的，在应用时不允许RD和SD同时为0。

综合以上四种情况，可建立R-S触发器的真值表于表1。应注意的是表中RD

= SD =0的一行中Q及y状态是指RD、SD同时变为1后所处的状态是不定的，用Ф表示。

由于RD =0，SD =1时Q为0，RD端称为置0端或复位端。相仿的原因，SD称置RD

一文看懂单稳态触发器工作原理及作用

单稳态触发器电路组成

如图所示，其中R、C为单稳态触发器的定时元件，它们的连接点

Vc与定时器的阈值输入端（6脚）及输出端Vo‘（7脚）相连。单稳态触发

器输出脉冲宽度tpo=1.1RC。

Ri、Ci构成输入回路的微分环节，用以使输入信号Vi的负脉冲宽度

tpi限制在允许的范围内，一般tpi》5RiCi，通过微分环节，可使Vi’的尖脉

冲宽度小于单稳态触发器的输出脉冲宽度tpo。若输入信号的负脉冲宽度tpi

本来就小于tpo，则微分环节可省略。

定时器复位输入端（4脚）接高电平，控制输入端Vm通过0.01uF

接地，定时器输出端Vo（3脚）作为单稳态触发器的单稳信号输出端。

单稳态触发器的四种基本电路图

单稳态触发器工作原理