用集成门电路构成的单稳态触发器(精)

数字电子技术基础_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.计算CMOS逻辑门的扇出数时，只使用静态的输入电流和输出电流计算。

参考答案:错误2.某时序电路的状态转换图如图所示，若输入序列X = 110101（从最左边的位依次输入）时，设起始状态为【图片】，则输出序列为。

【图片】参考答案:1011013.JK触发器有使输出不确定的输入条件。

参考答案:错误4.所有触发器的建立时间都不为零。

参考答案:正确5.由或非门构成的基本SR锁存器在S=1、R=0时，将使锁存器进入置位状态。

参考答案:正确6.锁存器和触发器都属于双稳态电路，它们存在两个稳定状态，从而可存储、记忆1位二进制数据。

对吗？参考答案:正确7.CMOS门电路的特点：静态功耗；而动态功耗随着工作频率的提高而；输入电阻；抗干扰能力比TTL 。

参考答案:极低；增加；很大；高8.74LVC系列CMOS与非门在+3.3V电源工作时，输入端在以下哪些接法下属于逻辑0（74LVC系列输出和输入低电平的标准电压值为【图片】）？参考答案:输入端接低于0.8V的电源_输入端接同类与非门的输出低电平0.2V_输入端接地_输入端到地之间接10kΩ的电阻9.下列哪些CMOS门可以将输出端并接使用？参考答案:漏极开路（OD）输出_三态（TS）输出10.根据最简二进制状态表确定输出函数表达式时，与所选触发器的类型无关。

参考答案:正确11.下图各个CMOS电路中，V IL、V IH分别为输入低、高电平。

指出输出高电平的电路有。

参考答案:_12.传输延迟时间是表征门电路开关速度的参数，它说明门电路在输入脉冲波形的作用下，其输出波形相对于输入波形延迟了多长时间，其数值与电源电压VDD及负载电容的大小有关。

参考答案:正确13.按照制造门电路晶体管的不同，集成门电路分为MOS型、双极型和混合型。

对吗？参考答案:正确14.下图中，A、B为某逻辑电路的输入波形，Y为输出波形，则该逻辑电路为。

门电路组成的微分型单稳态触发器单稳态触发器的特点:1. 电路中有一个稳态，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. 暂稳态是一个不能长期保持的状态，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。

1、电路组成及工作原理微分型单稳态触发器可由与非门和或非门电路组成，图1(a)、(b)分别为由与非门和或非门构成的单稳态触发器。

与基本RC 触发器不同，构成单稳态触发器的两个规律门是由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。

(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器图1 微分型单稳态触发器1. 没有触发信号时，电路处于一种稳态。

没有触发信号时，vⅠ为低电平。

由于门G2的输入端经电阻R 接VDD，因此vO2为低电平；G1的两个输入均为0，故输出vO1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始终处于这个状态：vO1=VOH，vO2=VOL。

2. 外加触发信号，电路由稳态翻转到暂稳态。

当v1正跳变上升到Vth后，开头G1的输出vO1由高变低，经电容C 耦合，使vR为低电平，于是G2的输出vO2由低电平变为高电平。

vO2的高电平接至G1门的输入端，从而在此瞬间导致如下正反馈过程：这样G1导通，G2截止在瞬间完成。

此时，即使触发信号vⅠ撤除(vⅠ变为低电平)，由于vO2的作用，vO1仍维持低电平。

然而，电路的这种状态是不能长期保持的，故称之为暂稳态。

暂稳态时，vO1=VOL，vO2=VOH。

3. 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G1的导通工作管对电容C充电，随着充电时间的增加，vC增加，使vR上升，当vR达到阈值电压Vth 时，电路发生下述正反馈过程（设此时触发器脉冲已消逝）：于是G1门快速截止，G2门很快导通，最终使电路由暂稳态返回至稳态，vO1=VOH，vO2=VOL。

9.4.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器既有TTL 型集成电路，如74121、74122等，也有CMOS 型集成电路，如CC14528、CC4098等。

同时，根据器件工作特性的不同，集成单稳态触发器又可分为不可重复触发型和可重复触发型两类。

★ 不可重复触发型的单稳态触发器，指其输出一旦被触发，进入暂稳态期间，如果再有新的触发信号输入，也不会影响电路的工作过程，必须等暂稳态结束，电路重新进入稳态后，电路才能接受新的触发信号，出现下一次暂稳态。

★ 可重复触发型的单稳态触发器则不同，在电路暂稳态期间，如果再有新的触发信号输入，电路将被重新出发，使得输出暂稳态时间延长，以新的触发信号为起点，再维持一个脉冲宽度的时间。

这两种类型的单稳态触发器的工作波形如图9.4.3所示。

图9.4.3 不可重复触发型和可重复触发型的单稳态触发器的工作波形（a ）不可重复触发型 （b ）可重复触发型一．不可重复触发型单稳态触发器74121/541211. 逻辑符号和管脚分析74121和54121是典型的不可重复触发型单稳态触发器，两者主要在使用温度、外接电阻大小和使用电源范围等方面有差异，其芯片封装图和逻辑符号相同，如图9.4.4所示。

图9.4.4 不可重复触发型单稳态触发器74121/54121（a ）芯片封装图 （b ）逻辑符号W t★ 由图9.4.4（a ）可知：74121和54121都是DIP （双列直插）14管脚的芯片，其中，14、7管脚为电源端，2、8、12、13管脚为空管脚（标注 ），没有任何功能。

剩余8个管脚均为功能端。

★ 图9.4.4（b ）为74121/54121的逻辑符号，其上标注了8个功能端的使用特点。

◆ 2个输出端状态互补，电路正常工作，出现输入激励信号时，两端同时输出暂稳态，且电平相反。

◆ 6个输入端中， 是逻辑信号输入端。

其中：是低有效的触发信号输入端，是高有效的触发信号输入端，三者经过相应逻辑运算，形成后级单稳态触发单元的输入激励信号，用表示，即（表达式中， 的含义，它是指低有效的触发信号 的非形式。

555定时器构成单稳态触发器案例分析555定时器是一种常用的集成电路，可以被用于构建各种电子电路，其中包括单稳态触发器。

单稳态触发器是一个能够在收到触发信号后输出一个脉冲信号的电路，这个脉冲信号的宽度由外部电路控制。

本文将介绍如何使用555定时器构建一个单稳态触发器，并分析其工作原理。

首先，让我们来看一下555定时器的基本引脚连接方式。

555定时器有8个引脚，其中最常用的是引脚2、6和8、引脚2和6分别是电压比较器的输入引脚，引脚8是电源正极。

具体的连接方式如下：引脚1（GND）：接地引脚2（TRIG）：连接外部电路提供的负脉冲触发信号引脚3（OUT）：输出脉冲信号引脚4（RESET）：连接VCC，提供复位功能引脚5（CTRL）：接地引脚6（THRES）：连接外部电路提供的正脉冲触发信号引脚7（DIS）：不连接或接地引脚8（VCC）：连接正电源接下来，让我们来看一下如何使用555定时器构建一个单稳态触发器。

首先，将引脚2（TRIG）连接到一个脉冲触发信号源，将引脚6（THRES）连接到一个电阻和一个电容构成的RC网络。

当收到一个负脉冲触发信号时，引脚2上的电压会短暂地下降，导致555定时器内部的比较器的输出翻转。

这会导致引脚3（OUT）上输出一个高电平脉冲信号，其宽度由RC 网络的时间常数决定。

在这个单稳态触发器电路中，电容和电阻的数值可以根据需要调整脉冲信号的宽度。

当负脉冲触发信号到来时，输出脉冲的宽度将会等于1.1RC。

如果需要更长或更短的脉冲宽度，可以调整电容和电阻的数值。

在设计中，通常会选择一个适当的RC值，以便产生所需要的脉冲宽度。

总的来说，使用555定时器构建单稳态触发器是一种非常简单且有效的方法。

通过调整电容和电阻的数值，可以实现不同的脉冲宽度。

这种电路在很多电子应用中都有广泛的应用，例如在电子仪器、计时器和拍摄设备等方面。

希望通过本文的介绍，读者们能够更好地理解555定时器的工作原理，以及如何使用它来构建单稳态触发器。

124电工与电子技术基础实验实验十四集成单稳态触发器及应用一、实验目的1．掌握集成单稳态触发器74LS121的使用方法。

2．掌握脉冲展宽、变窄、延时等脉冲变换电路。

3．设计频率计的测量显示电路。

二、预习要求1．了解单稳态触发器74LS121的工作原理，查阅其外引线排列图和功能表。

2．画出实验内容2的实验电路图。

三、实验原理1．单稳态触发器。

单稳态触发器有一个稳态和一个暂稳态。

在无外来触发脉冲作用时，长期保持稳态不变。

在确定的外来触发脉冲的作用下，输出一个脉宽和幅值恒定的矩形脉冲。

单稳态触发器分为非重复触发和可重复触发两种。

非重复触发单稳态触发器一经触发就输出一个脉宽确定的定时脉冲，不管在此期间输入量有什么变化，定时脉冲的脉宽仅取决于单稳态电路的定时电阻R和定时电容C。

可重复触发单稳态触发器，若输入一系列触发信号，且各触发信号相距的时间小于定时脉冲的脉宽，则输出脉冲由第一次触发开始，直到最后一次触发，再延续一个定时脉冲才结束。

调节单稳态触发器输出脉宽的方法有3个：第一，调整定时电阻和定时电容；第二，用重复触发将它延长；第三，用清零端将其缩短。

单稳态触发电路可用门电路或集成单稳态触发器或集成定时器（555电路）构成，常用于脉冲的整形、延时和定时。

TTL集成单稳态触发器的型号有：单稳态触发器74LS121、双单稳态触发器74LS221、可重复触发单稳态触发器74LS122、双可重复触发单稳态触发器74LS123等。

CMOS集成单稳态触发器的型号有：双单稳态触发器CC4098和CC14528（非重复触发和可重复触发）。

本实验所用的非重复触发单稳态触发器74LS121的外引线排列图和功能表如图6.47所示。

触发器内部的定时电阻R int=2kΩ，因其温度系数较大，一般不使用，而是采用外接定时电阻R ext，R ext接在11脚和14脚之间，R ext的取值范围为2～30kΩ。

外接电容C ext的取值范围为10pF～1000μF，最佳取值范围为10pF～10μF。

单稳态触发器电路图大全（555LM324晶体管时基电路）单稳态触发器电路图（一）由RC电路构成的单稳态触发器中，稳态到暂稳态需要输入触发脉冲，暂稳态的持续时间即脉冲宽度是由电路的阻容元件RC决定的，与输入信号无关。

单稳态触发器可以用于产生固定宽度的脉冲信号，主要用于定时、延时与整形、消除噪声等。

典型电路图：可产生如下图所示波形：单稳态触发器电路图（二）LM324组成的单稳态触发器见附图1。

此电路可用在一些自动控制系统中。

电阻R1、R2组成分压电路，为运放A1负输入端提供偏置电压U1，作为比较电压基准。

静态时，电容C1充电完毕，运放A1正输入端电压U2等于电源电压V+，故A1输出高电平。

当输入电压Ui变为低电平时，二极管D1导通，电容C1通过D1迅速放电，使U2突然降至地电平，此时因为U1》U2，故运放A1输出低电平。

当输入电压变高时，二极管D1截止，电源电压R3给电容C1充电，当C1上充电电压大于U1时，既U2》U1，A1输出又变为高电平，从而结束了一次单稳触发。

显然，提高U1或增大R2、C1的数值，都会使单稳延时时间增长，反之则缩短。

lm324中文资料下载pdf。

图2如果将二极管D1去掉，则此电路具有加电延时功能。

刚加电时，U1》U2，运放A1输出低电平，随着电容C1不断充电，U2不断升高，当U2》U1时，A1输出才变为高电平。

参考图2。

单稳态触发器电路图（三）下图所示为晶体管单稳态触发器电路它是由VT1，VT2两个晶体管交叉耦合组成，单稳态触发器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，使电路具有了单稳态的特性。

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。

输出信号可以从两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下图所示。

电源+VCC经R2为VT2提供基极偏流，VT2导通，其集电极电压为0V，VT1因无基极偏压而截至，其集电极电压为+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。

单稳态触发器(双击自动滚屏)我们知道，因为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，单稳态触发器只有一个稳定的状态。

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情况下，单稳态触发器保持在稳态；（2）在受到外界触发脉冲作用的情况下，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）经过一段时间，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留的时间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。

因为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间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，电容开始充电，电路进入暂稳态。

当电容两端的电压上升到时，即上升到时，等于0，电路退出暂稳态，电路的输出恢复到稳态。

显然，输出脉冲宽度等于暂稳态持续时间。

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决定的），所以等于，等于，电容通过输入端的保护电路迅速放电。

当下降到时，电路内部也恢复到稳态。

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，电容开始通过电阻放电，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失。

回到后，又变成，电容转为充电。

当上升到后，电路内部也恢复到稳态。

图6.3.8 集成单稳态触发器74121的逻辑图在普通微分型单稳态触发器的基础上增加一个输入控制电路和一个输出缓冲电路就可以构成集成单稳态触发器[图6.3.8]。