單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其工程應(yīng)用

1、2006年2月濟(jì)南職業(yè)學(xué)院學(xué)報Feb.2006第1期(總第52期)JournalofJinanVocationalCollegeNo.1(SerialNo.52)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其工程應(yīng)用劉曉陽(濟(jì)南職業(yè)學(xué)院電子系,濟(jì)南)摘要:,。;失脈沖檢測;工程應(yīng)用N609文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種常見的脈沖信號整形電路,輸出電平有一個穩(wěn)態(tài)(可以是0態(tài)或1態(tài))和一個暫穩(wěn)態(tài)。無外加觸發(fā)信號時,電路處于穩(wěn)態(tài)并一直保持不變,在外部觸發(fā)信號的激勵下,電路的輸出翻轉(zhuǎn)為與穩(wěn)態(tài)電平相反的暫穩(wěn)態(tài),持續(xù)一定的時間后自動回復(fù)穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)時間由電路自身的參數(shù)決定?；谶@一特性,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器常應(yīng)用于定時控制和失脈沖檢測。下面

2、列舉兩個具有代表性的實例。一、觸摸定時開關(guān)觸摸式延時開關(guān)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于樓梯走道的照明電路,結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、節(jié)電效果好。圖1所示是利用一片NE555集成電路接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,以引腳2和引腳3分別作為信號的輸入端和輸出端,以穩(wěn)態(tài)控制電燈熄滅、暫穩(wěn)態(tài)控制電燈點亮,由此實現(xiàn)觸摸定時功能。圖中的K為金屬觸摸片。初始狀態(tài)下K端懸空,電容C1通過NE555引腳7放電而無法聚積電荷,金屬片K上無感應(yīng)電壓。此時引腳3輸出為低電平,繼電器T釋放,開關(guān)T-1斷開,電燈不亮。當(dāng)需要開燈時,用手觸碰一下金屬片K,人體感應(yīng)的雜波信號電壓由C2加至電路的觸發(fā)信號輸入端,引起集成電路內(nèi)部觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。引腳3輸出由低電平

3、變?yōu)楦唠娖?繼電器T吸合,開關(guān)T-1閉合,電燈點亮。同時,引腳7內(nèi)部截止,電源開始通過R對C1充電,定時開始。圖1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成觸摸定時開關(guān)電路圖經(jīng)過一定的時間后,當(dāng)電容C1上的電壓升至電源電壓的2/3時,集成電路內(nèi)部觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),引腳3輸出由高電平變回低電平,繼電器釋放,電燈熄滅,定時結(jié)束。同時,NE555引腳7導(dǎo)通使C1放電,放電過程對引腳3的輸出狀態(tài)無影響,放電完畢后電路又回復(fù)到前述的初始狀態(tài)。電路的定時長度由C1和R確定,約為1.1RC1。經(jīng)計算,圖1所示電路的定時時間是242s,約合4min。圖中VD的作用是對繼電器進(jìn)行穩(wěn)壓保護(hù),可選用1N4148或1N4001型。C3是為了旁路高頻

4、干擾。二、失脈沖檢測電路),男,山東濟(jì)南人,濟(jì)南職業(yè)學(xué)院電子系助教。作者簡介:劉曉陽(198041失脈沖檢測電路可對系統(tǒng)進(jìn)行故障監(jiān)控,目前應(yīng)用非常廣泛,如醫(yī)療儀器中用于監(jiān)視心臟病人的心跳、脈搏,電力系統(tǒng)中監(jiān)控發(fā)電機(jī)組運轉(zhuǎn)速度等等。實際應(yīng)用中,該電路可以由計數(shù)器或者可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成。所謂可重復(fù)觸發(fā),是指單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在暫穩(wěn)態(tài)期間,如有新的觸發(fā)信號輸入,則暫穩(wěn)態(tài)時間自該輸入時刻重新起算。因此,若觸發(fā)信號重復(fù)輸入,則電路可以長期處于暫穩(wěn)態(tài)。圖2所示即是利用一片可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成電路74122,對微處理器(MPU)實施監(jiān)控。圖2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成失脈沖檢測電路圖圖中74122采用外部定時

5、電阻連接方式,R、C分別是外接定時電阻和外接定時電容。組合輸入端A1、A2接地,B1和Q分別作為信號輸入端和輸出端,其中B1為上升沿觸發(fā)。RD是清零端,低電平有效。開關(guān)S閉合后,74122結(jié)束清零狀態(tài)開始工作。當(dāng)MPU正常工作時,循環(huán)運轉(zhuǎn)的主程序定時通過特定的I/O接口對B1發(fā)送觸發(fā)信號。因信號發(fā)送周期小于暫穩(wěn)態(tài)時間,電路持續(xù)處于暫穩(wěn)態(tài),Q端持續(xù)輸出高電平。一旦出現(xiàn)外界干擾或系統(tǒng)內(nèi)部故障,造成MPU的觸發(fā)信號不再發(fā)出或者發(fā)出周期突變而超過了暫穩(wěn)態(tài)時間,電路便在暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后回復(fù)穩(wěn)態(tài),使內(nèi)部觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn),在Q端輸出低電平。這個低電平輸入Reset端強(qiáng)迫MPU自動復(fù)位。電路暫穩(wěn)態(tài)時間由C和R確定,

6、約為0.7RC。圖中RS為限流電阻。三、小結(jié)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有從暫穩(wěn)態(tài)自動回復(fù)的特性,因而在自動控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有多種方法,最常用的是直接選取集成單穩(wěn)態(tài)芯片或用555時基電路實現(xiàn)。其中不同型號的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器對外接阻容元件參數(shù)都有一定限制,使用時應(yīng)參考產(chǎn)品手冊。參考文獻(xiàn)1鄭鳳翼.電工識圖M.北京:人民郵電出版社,2000.2于曉平.數(shù)字電子技術(shù)M.北京:科學(xué)出版社,2004.3張申科,崔葛瑾.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京:電子工業(yè)出版社,2005.(責(zé)任編輯:王振平)(上接第33頁)伍人.山東地區(qū)史前文化發(fā)展及相關(guān)問題J.文物,1982,(10).韓榕.膠東史前文化初探C.山東史前文化論文集.濟(jì)南:齊魯書社,1986.嚴(yán)文明.膠東原始文化初探C.山東史前文化論文集.濟(jì)南:齊魯書社,1986.欒豐實.東夷考古M.第82頁.濟(jì)南:山東大學(xué)出版社,1996.2李步青.山東蓬萊發(fā)現(xiàn)打制石器J.考古,1983,(1).3新華社.山東長島發(fā)現(xiàn)古人類化石N.光明日報,1988/9/15.4山東省博物館.山東蓬萊紫荊山遺址試掘簡報J.考古,1973,(1).5