单稳态触发器与施密特触发器原理及应用

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。

图6.8 微分型单稳态触发器各点工作波形2. 主要参数的计算(1) 输出脉冲宽度暂稳态的维持时间即输出脉冲宽度，可根据的波形进行计算。

§7·4 单稳态触发器
特点
单稳态触发器具有下列特点： 1. 它有一个稳定状态和一个暂稳状态； 2. 接通电源后，电路出现稳态，在外来触发脉冲作用下，能够由稳定状态翻转到暂稳状 态； 3. 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。
应用
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。
tW

1
ln
uC uC


uC uC
0
tW
=1
ln
VCC VCC
0
2 3
VCC
=1.1RC
二、单稳态触发器的应用 1. 延时与定时
2. 整形
返回
状态。
2 3 VCC
C1 0
C2 1 稳态触发器的波形图如图7.4.1—2所示。
图7.4.1—2
4. 脉冲宽度 tW
电容充电时，时间常数
，转换值
uC VCC
，起1始值RC
，终u了C值0 0
uC tW，带入23RVCC过C渡过程计算公式进行计算：
一、用555定时器构成的单稳态触发器 1. 电路结构
用555定时器构成的单稳态触发器的电路结构如图7.4.1—1所示。
图7.4.1—1
2. 工作原理
Ⅰ. 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，
上升到
时，
，
uc
；u保i放持电高管2电u平i ，饱接和通导通后，瞬C通间过，
3 VCC

数字电子技术单稳态触发器
教学基本要求
1、正确理解多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触 发器的电路组成及工作原理。
2、掌握多谐、单稳、施密特触发器MSI器件的逻辑 功能及主要指标计算。 3、掌握555定时器的工作原理。
4、掌握由555定时器组成的多谐、单稳、施密特触 发器的电路、工作原理及外接参数及电路指标的计 算。
高招？请认真分1 0析该案1 例1 之后，简9 单叙述1你4 的观点。
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第三条 “推优入党”条件
（这1家）医选院择的诊每所部的C电条e梯x件t里：R都e有x t相应R 的i n 指t 示V C地C图，这种服务让病人对医×院的满0 意度1大为提高。
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保持稳态
合式理的的 场奖合惩进制行度，是由服全务体得同C 以仁e x落来t 实推和选执服行务的楷有模效，机而制不。是对由表领现导出或色主的管×员来工进×，行企选业拔0内，部要可对以优举秀办员一工些给0活 予动物来质表或1 扬精和神激方励面他的们奖。励表。扬要在正
1
不
变
5k Ω
v
, O
(7 )
T
放电端
(1 )
8.1.5 单稳态触发器
单稳态触发器——有一个稳态和一个暂稳态；在触发脉冲作用下， 由稳态翻转到暂稳态；暂稳状态维持一段时间后，自动返回到稳 态。
VC C
(8 )
(4 )
R
5kΩ
2 /3 VC C
(6 )
R& C1
v I1
5k Ω
vC
1 /3 V C C
t t
t
t t
I2 =VTH 产生如下正反馈过程：
vI2 vO vO1
迅速使 o1 = 1 o =0

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。