单稳态触发器&
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555单稳态触发器暂稳态和稳态的工作时间1.引言1.1 概述概述单稳态触发器是一种重要的数字电路元件,在现代电子器件和通信系统中被广泛应用。
它可以在时序控制、频率分频、脉冲变换等方面发挥重要作用。
单稳态触发器具有两个稳态状态,即暂稳态和稳态。
暂稳态是指在输入触发脉冲作用下,触发器输出从一个稳态状态转变到另一个稳态状态的过程,而稳态是指触发器输出保持在某个稳定的状态。
本文将重点探讨555单稳态触发器的暂稳态和稳态的工作时间。
首先,我们将介绍单稳态触发器的基本原理和结构。
然后,我们将详细讨论暂稳态的工作时间要点,包括输入触发脉冲的宽度和对称性对暂稳态时间的影响。
接着,我们将讨论稳态的工作时间要点,其中包括稳定状态的保持时间和复位时间。
通过深入研究555单稳态触发器的暂稳态和稳态的工作时间,我们可以更好地理解该器件的性能和特性,为电子设计和应用提供有效的参考和指导。
同时,我们也可以进一步优化触发器的工作性能,提高电路的稳定性和可靠性。
在接下来的章节中,我们将逐一介绍单稳态触发器的相关内容,并详细分析暂稳态和稳态的工作时间要点。
通过阅读本文,读者将有机会深入了解555单稳态触发器,并在实际应用中灵活运用,从而为电子技术领域的发展贡献自己的力量。
1.2文章结构文章结构部分应该包含以下内容:文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构,以便读者了解文章内容的脉络。
本文共分为引言、正文和结论三个主要部分。
引言部分将简要概述文章的主题和目的,引领读者对文章的整体背景有所了解。
同时,还将介绍文章结构的安排,让读者对整个文章的脉络和逻辑有所把握。
正文部分是文章的核心部分,将详细介绍如何理解和应用555单稳态触发器的暂稳态和稳态的工作时间。
其中,2.1节将对单稳态触发器进行介绍,包括原理、结构和工作方式等内容;2.2节将重点讨论暂稳态的工作时间要点,包括暂稳态的产生、持续时间的计算方法等;2.3节将重点讨论稳态的工作时间要点,包括稳态的维持时间、重复周期等。
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。
单稳态触发器实验报告单稳态触发器实验报告引言单稳态触发器是一种重要的电子元件,广泛应用于数字电路和计算机科学领域。
本实验旨在通过实际操作和观察,深入理解单稳态触发器的工作原理和应用。
实验目的1. 学习单稳态触发器的基本原理;2. 掌握单稳态触发器的实际应用;3. 理解单稳态触发器在数字电路中的作用。
实验器材1. 单稳态触发器芯片;2. 电路板;3. 电源;4. 示波器;5. 电阻、电容等元件。
实验步骤1. 搭建单稳态触发器电路:将单稳态触发器芯片连接到电路板上,并根据电路图连接所需的电阻、电容等元件。
2. 接通电源:将电路板连接到电源上,并调节电源的电压和电流。
3. 示波器连接:将示波器的探头连接到电路板上,以便观察电路的波形。
4. 实验观察:通过改变电路中的元件数值和连接方式,观察单稳态触发器的工作状态和输出波形的变化。
5. 记录实验数据:记录每次实验的电路参数、观察到的波形和实验结果。
实验结果与分析在实验过程中,我们通过改变电容值和电阻值,观察到了单稳态触发器的工作状态和输出波形的变化。
当电容值较小或电阻值较大时,触发器的输出波形呈现较长的稳态,即保持在高电平或低电平的时间较长。
而当电容值较大或电阻值较小时,触发器的输出波形呈现较短的稳态,即保持在高电平或低电平的时间较短。
通过实验观察和数据记录,我们发现单稳态触发器在数字电路中具有重要的应用。
例如,在计算机的存储器中,单稳态触发器可以用于控制存储单元的写入和读取操作,确保数据的正确传输和存储。
此外,在通信系统中,单稳态触发器也被广泛应用于数据的解码和编码过程中,提高数据传输的可靠性和稳定性。
结论通过本次实验,我们深入了解了单稳态触发器的工作原理和应用。
实验结果表明,单稳态触发器的输出波形受电容和电阻的数值影响,可以根据实际需求进行调节和控制。
单稳态触发器在数字电路和计算机科学领域具有重要的作用,能够提高数据传输的可靠性和稳定性。
实验中我们还发现,单稳态触发器的稳态时间和触发时间与电容和电阻的数值相关,这为进一步的研究和应用提供了指导。
单稳态触发器有哪些_单稳态触发器工作原理介绍
单稳态触发器工作特点①电路在没有触发信号作用时处于一种稳定状态。
②在外来触发信号作用下,电路由稳态翻转到暂稳态;
③由于电路中RC延时环节的作用,暂稳态不能长保持,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RC参数值有关。
单稳态触发器分类按电路形式不同:
1、门电路组成的单稳态触发器
2、MSI集成单稳态触发器
3、用555定时器组成的单稳态触发器
工作特点划分:
1、不可重复触发单稳态触发器
2、可重复触发单稳态触发器电
单稳态触发器工作原理当输入Vi保持高电平时,Ci相当于断开。
输入Vi‘由于Ri的存在而为高电平Vcc。
此时,①若定时器原始状态为0,则集电极输出(7脚)导通接地,使电容C放电、Vc=0,即输入6脚的信号低于2/3Vcc,此时定时器维持0不变。
②若定时器原始状态为1,则集电极输出(7脚)对地断开,Vcc经R向C充电,使Vc 电位升高,待Vc值高于2/3Vcc时,定时器翻转为0态。
结论:单稳态触发器正常工作时,若未加输入负脉冲,即Vi保持高电平,则单稳态触发器的输出V o一定是低电平。
单稳态触发器的工作过程分为下面三个阶段来分析,图为其工作波形图:
①触发翻转阶段:
输入负脉冲Vi到来时,下降沿经RiCi微分环节在Vi’端产生下跳负向尖脉冲,其值低于负向阀值(1/3Vcc)。
由于稳态时Vc低于正向阀值(2/3Vcc),固定时器翻转为1,输出V o为高电平,集电极输出对地断开,此时单稳态触发器进入暂稳状态。
②暂态维持阶段:。
课题: 单稳态触发器课时: 讲/练二课时(1)教学要求:(2)理解单稳态触发器的工作原理;(3)掌握输出波形周期的估计。
教学过程:一、微分型单稳态触发器单稳态触发器的功能特点: 只有一个稳定状态的触发器。
如果没有外来触发信号, 电路将保持这一稳定状态不变。
只有在外来触发信号作用下, 电路才会从原来的稳态翻转到另一个状态。
但是, 这一状态是暂时的, 故称为暂稳态, 经过一段时间后, 电路将自动返回到原来的稳定状态。
功能: 常用于脉冲的整形和延时。
电路组成:vo经过R、C组成的微分电路, 耦合到门G2的输入端, 故称微分型单稳态电路。
2)工作原理:3)1)电路的稳态: 无触发信号输入时, vI为高电平。
由于电阻R很小, B端相当于接地, 门G2的输入信号为低电平0, vo输出高电平1态。
电路的暂稳态: 当输入端A加入低电平触发信号时, 门G1的输出为高电平1, 通过电容C耦合, 门G2的输入信号为高电平1, vo输出低电平0态。
暂稳态期间:vo1高电平对C充电, 使B端的电平也逐渐下降。
自动恢复为稳态:当B端的电平下降到关门电平时, 门G2关闭, 输出电压又上跳为高电平。
输出脉冲宽度: TW≈0.7RC。
二、集成单稳态触发器-CT74121(一)外引线排列及引出端符号Q: 暂稳态正脉冲输出端;Q: 暂稳态负脉冲输出端;TR+: 为正触发(上升沿触发)输入端;TR一A.TR一B: 两个负脉冲(下降沿触发)输入端;Cext: 为外接电容端;Rint: 为内电阻端;Rext/Cext: 为外接电阻和电容的公共端;Vcc、GND.NC。
(二)逻辑功能及简要说明1.外引线排列图:2.输出脉冲宽度TW由定时元件R、C决定。
TW≈0.7RC。
作业: P26713-9、13-10。
单稳态触发器概述单稳态触发器(Monostable Multivibrator),又称单谐振触发器或单稳态多谐振器,是一种基本的数字电路元件。
它在输入触发信号的边沿出现时,会在一定的时间间隔内产生一个输出脉冲。
单稳态触发器有广泛的应用,特别是在数字电路中的计算机系统、通信系统和控制系统中,扮演着重要的角色。
工作原理单稳态触发器由一个RS触发器加上一个RC电路组成。
当输入端的触发信号进行边沿触发时,RS触发器的状态发生改变,导致输出信号产生脉冲。
而RC电路则决定了脉冲的宽度。
触发信号在上升沿或下降沿时,通过一个比较器来将信号转换为高电平或低电平。
触发信号的上升沿或下降沿引起比较器输出瞬时反转,导致RS触发器的状态发生改变。
RS触发器的状态改变会导致输出脉冲的产生。
在输出脉冲的持续时间方面,RC电路起到了关键的作用。
RC电路由一个电阻和一个电容组成,当输入端的触发信号引起RS触发器状态改变时,电容开始充电,通过选择合适的电阻和电容值,可以控制电容充电的时间,从而控制输出脉冲的持续时间。
应用单稳态触发器在数字电路中有着广泛的应用。
常见的应用包括: 1. 脉冲生成器:单稳态触发器能够生成一定宽度的脉冲信号,可以用于时序控制和时序检测。
2. 边沿检测器:单稳态触发器可以检测输入信号的边沿,用于时序检测。
3. 延时器:通过调整RC电路的参数,可以实现不同的延时效果,在单片机、微控制器等系统中常用于延时应用。
4. 脉宽测量器:利用单稳态触发器的特性,可以对输入信号的脉冲宽度进行测量。
优点和缺点单稳态触发器具有以下优点: - 可靠性高:由于是基于硅片制造的集成电路,因此具有高可靠性和稳定性。
- 可控性强:通过调整RC电路的参数,可以灵活控制输出脉冲的宽度和时间间隔。
- 适用范围广:可以应用于不同的数字电路设计中,满足不同的需求。
然而,单稳态触发器也存在一些缺点: - 成本较高:由于是集成电路,制造工艺复杂,因此成本相对较高。
单稳态触发器(双击自动滚屏)我们知道,因为触发器有两个稳定的状态,即0和1,所以触发器也被称为双稳态电路。
与双稳态电路不同,单稳态触发器只有一个稳定的状态。
这个稳定状态要么是0,要么是1。
单稳态触发器的工作特点是:(1)在没有受到外界触发脉冲作用的情况下,单稳态触发器保持在稳态;(2)在受到外界触发脉冲作用的情况下,单稳态触发器翻转,进入“暂稳态”。
假设稳态为0,则暂稳态为1。
(3)经过一段时间,单稳态触发器从暂稳态返回稳态。
单稳态触发器在暂稳态停留的时间仅仅取决于电路本身的参数。
微分型单稳态触发器[图6.3.1]包含阻容元件构成的微分电路。
因为CMOS门电路的输入电阻很高,所以其输入端可以认为开路。
电容和电阻构成一个时间常数很小的微分电路,它能将较宽的矩形触发脉冲变成较窄的尖触发脉冲。
稳态时,等于0,等于0,等于,等于0,等于,电容两端的电压等于0。
触发脉冲到达时,大于,大于,等于0,等于0,等于,电容开始充电,电路进入暂稳态。
当电容两端的电压上升到时,即上升到时,等于0,电路退出暂稳态,电路的输出恢复到稳态。
显然,输出脉冲宽度等于暂稳态持续时间。
电路退出暂稳态时,已经回到0(这是电容和电阻构成的微分电路决定的),所以等于,等于,电容通过输入端的保护电路迅速放电。
当下降到时,电路内部也恢复到稳态。
图6.3.1 微分型单稳态触发器图6.3.5 积分型单稳态触发器积分型单稳态触发器[图6.3.5]包含阻容元件构成的积分电路。
稳态时,等于0,、和等于。
触发脉冲到达时,等于,等于,仍等于,等于,电容开始通过电阻放电,电路进入暂稳态。
当电容两端的电压下降到时,即下降到时,等于,电路退出暂稳态,电容的放电过程要持续到触发脉冲消失。
回到后,又变成,电容转为充电。
当上升到后,电路内部也恢复到稳态。
图6.3.8 集成单稳态触发器74121的逻辑图在普通微分型单稳态触发器的基础上增加一个输入控制电路和一个输出缓冲电路就可以构成集成单稳态触发器[图6.3.8]。