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單穩態觸發器

發布時間:2010-8-2 14:17    發布者:conniede
關鍵詞: 觸發器 , 單穩態
我們知道,因為觸發器有兩個穩定的狀態,即0和1,所以觸發器也被稱為雙穩態電路。與雙穩態電路不同,單穩態觸發器只有一個穩定的狀態。這個穩定狀態要么是0,要么是1。單穩態觸發器的工作特點是:(1)在沒有受到外界觸發脈沖作用的情況下,單穩態觸發器保持在穩態;(2)在受到外界觸發脈沖作用的情況下,單穩態觸發器翻轉,進入“暫穩態”。假設穩態為0,則暫穩態為1。(3)經過一段時間,單穩態觸發器從暫穩態返回穩態。單穩態觸發器在暫穩態停留的時間僅僅取決于電路本身的參數。 微分型單穩態觸發器[圖6.3.1]包含阻容元件構成的微分電路。因為CMOS門電路的輸入電阻很高,所以其輸入端可以認為開路。電容和電阻構成一個時間常數很小的微分電路,它能將較寬的矩形觸發脈沖變成較窄的尖觸發脈沖。穩態時,等于0,等于0,等于等于0,等于,電容兩端的電壓等于0。觸發脈沖到達時,大于大于等于0,等于0,等于,電容開始充電,電路進入暫穩態。當電容兩端的電壓上升到時,即上升到時,等于0,電路退出暫穩態,電路的輸出恢復到穩態。顯然,輸出脈沖寬度等于暫穩態持續時間。電路退出暫穩態時,已經回到0(這是電容和電阻構成的微分電路決定的),所以等于等于,電容通過輸入端的保護電路迅速放電。當下降到時,電路內部也恢復到穩態。
圖6.3.1 微分型單穩態觸發器

圖6.3.5 積分型單穩態觸發器

積分型單穩態觸發器[圖6.3.5]包含阻容元件構成的積分電路。穩態時,等于0,等于。觸發脈沖到達時,等于等于仍等于等于,電容開始通過電阻放電,電路進入暫穩態。當電容兩端的電壓下降到時,即下降到時,等于,電路退出暫穩態,電容的放電過程要持續到觸發脈沖消失。回到后,又變成,電容轉為充電。當上升到后,電路內部也恢復到穩態。

圖6.3.8 集成單穩態觸發器74121的邏輯圖

在普通微分型單穩態觸發器的基礎上增加一個輸入控制電路和一個輸出緩沖電路就可以構成集成單穩態觸發器[圖6.3.8]。輸入控制電路實現了觸發脈沖寬度轉換功能以及觸發脈沖邊沿選擇功能。輸出緩沖電路則提高了電路的負載能力。

集成單穩態觸發器有兩種類型:可重觸發的和不可重觸發的。在暫穩態期間,前者受觸發脈沖的影響而后者不受觸發脈沖的影響。假設單穩態觸發器的輸出脈沖寬度為秒,兩個相隔秒的觸發脈沖先后到達,,那么,它在第一個觸發脈沖的作用下進入暫穩態,這個暫穩態還沒有結束,第二個觸發脈沖就到達了。對于可重觸發的單穩態觸發器來說,電路將被重新觸發,輸出脈沖的寬度等于秒;對于不可重觸發的單穩態觸發器來說,電路將不被重新觸發,輸出脈沖的寬度等于秒。
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