ch081單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

1、8.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8.2 施密特觸發(fā)器8.3 多諧振蕩器8 脈沖波形的變換與產(chǎn)生14、掌握由555定時(shí)器組成的多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器的電路、工作原理及外接參數(shù)及電路指標(biāo)的計(jì)算。1、正確理解多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器的電路組成及工作原理。2、掌握多諧、單穩(wěn)、施密特觸發(fā)器MSI器件的邏輯功能及主要指標(biāo)計(jì)算。3、掌握555定時(shí)器的工作原理。教學(xué)基本要求28.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8.1.1 用門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8.1.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8.1.5 用555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8.1.4 555定時(shí)器8.1.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用3 電路在沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)作用時(shí)處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。

2、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)： 在外來(lái)觸發(fā)信號(hào)作用下，電路由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài); 由于電路中RC延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，暫穩(wěn)態(tài)不能長(zhǎng)保持,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間僅取與RC參數(shù)值有關(guān)。8.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器4 門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器MSI集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器按電路形式不同單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的分類工作特點(diǎn)劃分58.1.1 用CMOS門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 1. 電路CMOS與非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 CMOS或非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 穩(wěn)態(tài)為1穩(wěn)態(tài)為0 6電路處于一種穩(wěn)態(tài)：00110o =0c =0a

3、)沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，I=0設(shè)定CMOS反相器的閾值電壓工作原理：7b)外加觸發(fā)信號(hào)dd =VTH迅速使 o1 = 0o =1電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)電容充電I210 - + 1 vO1 vO G2 G1 C D R VDD vI vI2 vC 1 Rd Cd vd 產(chǎn)生如下正反饋過(guò)程：8c)電容充電,電路由暫穩(wěn)態(tài)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)01I2I2 =VTH產(chǎn)生如下正反饋過(guò)程：迅速使 o1 = 1o =0電容放電c =0vo2vO1vR vO11 vO vI2 0 t t t 0 VTH VDD t1 t2 0 tw9 tw0.7RC （1） 輸出脈沖寬度tw(2) 恢復(fù)時(shí)間tre tre 3d (3) 最高工作頻

4、率 fmax 3、 主要參數(shù)的計(jì)算vC(0+) = 0；vC() =VDD =RC, VTH = VDD /2= RCln2108.1.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器vOvItwtwvOvItwtw不可重復(fù)觸發(fā)可重復(fù)觸發(fā)被重復(fù)觸發(fā)沒(méi)有被重復(fù)觸發(fā)11 1. 不可重復(fù)觸發(fā)的集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74121觸發(fā)信號(hào)控制電路微分型單穩(wěn)觸發(fā)器電路的連接：R：外接電阻或采用內(nèi)部電阻C：外接電容12輸出脈沖寬度： tw0.7RC 電路的不可重復(fù)觸發(fā)特性 (1)工作原理 在暫穩(wěn)態(tài)期間即使有觸發(fā)信號(hào)輸入,但由于G4門在此期間關(guān)閉，不會(huì)被再次觸發(fā)，電路屬于不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器暫穩(wěn)態(tài): Q=1 Q=0100013(2)集成單

5、穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74121 A1、A2是下沿有效的觸發(fā)信號(hào)輸入端，B是上沿有效的觸發(fā)信號(hào)輸入端。保持穩(wěn)態(tài)0 10 10 10 10 1 0 1 01 1 下沿觸發(fā)1 1 1 1 1上沿觸發(fā)工作特征vO vO輸 出0 0 A1 A2 B輸 入74121功能表14集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的外部元件連接方法:（b）使用內(nèi)部電阻Rint且電路為上升沿觸發(fā)的連接方式。（a）使用外部電阻Rext且電路為下降沿觸發(fā)的連接方式。15一、555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)8.1.4 集成555定時(shí)器電壓比較器的功能： v+ v-，vO=1 v+ v-，vO=0由以下幾部分組成：（1）三個(gè)5k電阻組成的分壓器。（2）兩個(gè)電壓比

6、較器 C1和C2。16（3）基本RS觸發(fā)器，（4）放電三極管T及緩沖器G。電路符號(hào)17二工作原理1/3VCC2/3VCC（1）4腳為復(fù)位輸入端 RD ），RD為低電平時(shí)，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，輸出vo為低電平。正常工作時(shí)，應(yīng)將其接高電平。QV01（2）5腳為電壓控制端，當(dāng)其懸空時(shí)，比較器C1和C2的比較電壓分別為2/3VCC 和1/3VCC 。18（3）2腳為觸發(fā)輸入端，6腳為閾值輸入端，兩端的電位高低控制比較器C1和C2的輸出，從而控制RS觸發(fā)器，決定輸出狀態(tài)。1/3VCC2/3VCC閾值輸入觸發(fā)輸入復(fù)位輸出vI1vI2RDvo2/3VCC2/3VCC2/3VCC1/3VCC1/3VCC

7、1/3VCC0111010不變功能表QV01198.1.5 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)；在觸發(fā)脈沖作用下，由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)；暫穩(wěn)狀態(tài)維持一段時(shí)間后，自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。20用555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 1、電路VCCvI21外加觸發(fā)信號(hào)Vi1/3VCC )時(shí)電路工作在穩(wěn)定狀態(tài) 當(dāng)vI=1時(shí)，接通電源,電路工作在穩(wěn)定狀態(tài)，即vO=0，vC=0。VCCvI23（3）暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間在暫穩(wěn)態(tài)期間，三極管T截止，VCC經(jīng)R向C充電。時(shí)間常數(shù)1=RC，vC由0V開(kāi)始增大，在vC上升到2/3VCC之前，電路保持暫穩(wěn)態(tài)不變。（4）自動(dòng)返回時(shí)間當(dāng)vC上升至2/3VCC時(shí)，vO變0，電路由

8、暫穩(wěn)態(tài)重新轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)。（5）恢復(fù)過(guò)程當(dāng)暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，C通過(guò)飽和導(dǎo)通的T放電，時(shí)間常數(shù) 2=RCESC，由于RCES很小，所以放電很快。C放電完畢，恢復(fù)過(guò)程結(jié)束。Q24tw=RC1n31.1RC 2. 工作波形及輸出脈寬的計(jì)算不可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路 25例1：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成定時(shí)檢測(cè)&uiuBuAuouituBtuotuAt單穩(wěn)態(tài)的應(yīng)用:1. 定時(shí) 26 2. 整形 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能夠把不規(guī)則的輸入信號(hào)vI，整形成為幅度和寬度都相同的標(biāo)準(zhǔn)矩形脈沖vO。vO的幅度取決于單穩(wěn)態(tài)電路輸出的高、低電平，寬度tW決定于暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間。27 3. 延時(shí)284. 觸摸定時(shí)控制開(kāi)關(guān) 555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。只要用手觸摸一下金屬片P，由于人體感電壓相當(dāng)于在觸發(fā)輸入端（管腳2）加入一個(gè)負(fù)脈沖，555輸出端輸出高電平，燈泡（RL）發(fā)光，當(dāng)暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間（tW）結(jié)束時(shí)，555輸出端恢復(fù)低電平，燈泡熄滅。 該觸摸開(kāi)關(guān)可用于夜間定時(shí)照明，定時(shí)時(shí)間可由RC參數(shù)調(diào)節(jié)。295. 觸摸、聲控雙功能延時(shí)燈555和T1、R3、R2、C4組成單穩(wěn)定時(shí)電路，定時(shí)（即