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1、数字电路单稳态触发器数字电路单稳态触发器第1页，本讲稿共21页8.1单稳态触发器单稳态触发器8.1.1 用门电路组成的微分型单稳态触发器用门电路组成的微分型单稳态触发器8.1.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器8.1.3 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用第2页，本讲稿共21页 电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。单稳态触发器的工作特点：单稳态触发器的工作特点：在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态;由于电路中由于电路中RC延时环节的作用，暂稳态不能长保持延时环节的作用，暂稳态不能长保持,经过
2、一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间仅取与持续时间仅取与RC参数值有关。参数值有关。8.1单稳态触发器单稳态触发器第3页，本讲稿共21页 门电路组成的单稳态触发器门电路组成的单稳态触发器MSI集成单稳态触发器集成单稳态触发器不可重复触发不可重复触发单稳态触发器单稳态触发器可重复触发可重复触发单稳态触发器单稳态触发器用用555定时器组成的单稳态触发器定时器组成的单稳态触发器按电路形式不同按电路形式不同单稳态触发器的单稳态触发器的分类分类工作特点划分工作特点划分第4页，本讲稿共21页8.1.1 用用CMOS门电路组成的微分型单稳态触发器门
3、电路组成的微分型单稳态触发器 1.1.电路电路CMOS与非门构成的微分型与非门构成的微分型单稳态触发器单稳态触发器 CMOS或非门构成的微分型或非门构成的微分型单稳态触发器单稳态触发器 稳态为稳态为1正脉冲触发正脉冲触发稳态为稳态为0负脉冲触发负脉冲触发 第5页，本讲稿共21页电路处于一种稳态：电路处于一种稳态：0 00 01 11 10 0 o=0 c=0a)没有触发信号时，没有触发信号时，I=0设定设定CMOS反相器的阈值电压反相器的阈值电压工作原理：工作原理：第6页，本讲稿共21页b)b)外加触发信号外加触发信号 d d=VTH产生如下正反馈过程：产生如下正反馈过程：迅速使迅速使 o1=
4、0 o=1电路进入暂稳态电路进入暂稳态 电容充电电容充电 I21 10 0 -+1 vO1 vO G2 G1 C D R VDD vI vI2 vC 1 Rd Cd vd 第7页，本讲稿共21页c)c)电容充电电容充电,电路由暂稳态自动返回到稳态电路由暂稳态自动返回到稳态0 01 1 I2 I2=VTH产生如下正反馈过程：产生如下正反馈过程：迅速使迅速使 o1=1 o=0电容放电电容放电 c=0vo2 vO1 vR vO1 vO vI2 0 t t t 0 VTH VDD t1 t2 0 tw第8页，本讲稿共21页 tw0.7RC（1）输出脉冲宽度输出脉冲宽度tw(2)恢复时间恢复时间tre
5、tre 3 (3)最高工作频率最高工作频率 fmax 3、主要参数的计算主要参数的计算 vC(0+)=0；vC()=VDD =RC,VTH=VDD/2=RCln2第9页，本讲稿共21页4.讨论讨论b)用用TTL门电阻门电阻R的取值可以是任意的吗？的取值可以是任意的吗？a)在暂稳态结束在暂稳态结束(t=t2)瞬间，门瞬间，门G2的输入电压的输入电压 I2达到达到VDD+VTH，可能，可能损坏损坏G2门，怎么办？门，怎么办？采用采用TTL与非门构成单稳电与非门构成单稳电路时，电阻路时，电阻R要小于要小于0.7k。第10页，本讲稿共21页8.1.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器v vO Ov v
6、I It tw wt tw wvOvItwtw不可重复触发不可重复触发可重复触发可重复触发被重复触发没有被重复触发第11页，本讲稿共21页8.1.1 tpi为为3 s,Cd=50pF,Rd=10k,C=0.01F,R=10k试画出试画出v1,vd,vo1,vR,vo2,vo的波形，并求出输出脉冲宽度的波形，并求出输出脉冲宽度&11VDDRdCdvItpivdvO1CRvRvO2vO第12页，本讲稿共21页 1.不可重复触发的集成单稳态触发器不可重复触发的集成单稳态触发器 74121触发信号控制电路触发信号控制电路微分型单稳触发器微分型单稳触发器电路的连接：电路的连接：R：外接电阻或采用内部电阻
7、：外接电阻或采用内部电阻C：外接电阻容：外接电阻容第13页，本讲稿共21页输出脉冲宽度：输出脉冲宽度：tw0.7RC 电路的不可重复触发特性电路的不可重复触发特性(1)工作原理工作原理在暂稳态期间即使有触发信号输入在暂稳态期间即使有触发信号输入,但由于但由于G4门在此期间关闭门在此期间关闭，不会被不会被再次触发，电路属于不可重复触发单稳态触发器再次触发，电路属于不可重复触发单稳态触发器暂稳态暂稳态:Q=1 Q=01000第14页，本讲稿共21页74121功能表功能表 HHA1A2BQL HL LHL LLHHH LHHHHHHL L逻辑功能表逻辑功能表不可触发，保持稳态不变不可触发，保持稳态不
8、变A1、A2中有一个或两个为低电平，中有一个或两个为低电平，在在B端输入上升沿时电路被触发端输入上升沿时电路被触发B 和和A1、A2、中有一个或两个为中有一个或两个为高电平，输入端有一个或两个下高电平，输入端有一个或两个下降沿时电路被触发降沿时电路被触发第15页，本讲稿共21页 2.可重复触发集成单稳态触发器可重复触发集成单稳态触发器&1RD11111&111111VDDVDDTR+TR-QQTPTNHHRDTR+QL L LL HLHHHHLTR-11110110100第16页，本讲稿共21页8.1.3 单稳态触发器的应用单稳态触发器的应用1.定时定时 该电路可用于频率计该电路可用于频率计第17页，本讲稿共21页 2.延时延时第18页，本讲稿共21页3.组成噪声消除电路组成噪声消除电路 单稳触发器的输出脉宽应大于噪声宽度而小于信号脉宽，才可消单稳触发器的输出脉宽应大于噪声宽度而小于信号脉宽，才可消除噪声。除噪声。如用如用 I作为下降沿触发的计数器触发脉冲作为下降沿触发的计数器触发脉冲,干扰加入干扰加入,就会造成计数就会造成计数错误错误.第19页，本讲稿共21页第20页，本讲稿共21页CPvavb8.1.4 试用试用74161、74121设计信号产生电路设计信号产生电路第21页，本讲稿共21页