vO
1
CMOS或非门构成的微分型 单稳态触发器
稳态为0
vO1 vO 1 D v I2 v C R VDD C G2
vO 1 D vI2 R
G1 & vI Cd vd Rd
C vC
G2
vI
G1 1 Cd vd Rd
正脉冲触发
负脉冲触发
工作原理：
设定CMOS反相器的阈值电压 a)没有触发信号时， I=0 电路处于一种稳态：
Rd
vI tpi Cd vd & vO1C vR R 1 vO2 1 vO
1. 不可重复触发的集成单稳态触发器 74121 C
ext
Rext Rint
Rext/Cext G4 & a A1 A2 G1 & G2 & G5 & ≥1 Rint
B
G6 1
G7 1 G8 1 G9 1
Q
G3 &
Q
触发信号控制电路
0
(3) 最高工作频率 fmax
1 Tmin
1 t w t re
t1
t2
t
4. 讨论
a)在暂稳态结束(t= t2)瞬间，门G2的输入电压I2达到VDD+VTH， 可能损坏G2门，怎么办？ b)用TTL门电阻R的取值可以是任意的吗？
vO 1 G3
vO1
采用TTL与非门构成单稳电 路时，电阻R要小于0.7k。
A2 L H
H
B H H L H H H
Q L L L L
Q
H H H H
不可触发，保持稳态不变
B 和A1、A2、 中有一个或两个为 高电平，输入端有一个或两个下 降沿时电路被触发 A1、A2中有一个或两个为低电平，
L
L
在B端输入上升沿时电路被触发
2. 可重复触发集成单稳态触发器
vO G1 ≥1
vI
1 C R
G2
VD
Cd
Rd VDD
8.1.2 集成单稳态触发器
没有被重复触发
不可重复触发
vI
tw
vO
(a)
tw
被重复触发 可重复触发
vI
tw
vO
(b)
tw
8.1.1 tpi为3 μ s,Cd=50pF,Rd=10kΩ,C=0.01μF,R= 10kΩ 试画出v1,vd,vo1,vR,vo2,vo的波形，并求出输出脉冲宽度 VDD
VCC
0
3. 组成噪声消除电路 如用I作为下降沿触发的计数器触发脉冲,干扰加入,就会造 成计数错误.
C
Cext Rext/Cext
R VCC
噪声
vI
7412 A1 1 A2 B
Q Q 1D C1 R
vO
vI Q vO
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。
8.1.4 试用74161、74121设计信号产生电路 CP va vb
持续时间仅取与RC参数值有关。
单稳态触发器的分类
门电路组成的单稳态触发器
按电路形式不同 MSI集成单稳态触发器 用555定时器组成的单稳态触发器 不可重复触发单稳态触发器
工作特点划分
可重复触发单稳态触发器
8.1.1 用CMOS门电路组成的微分型单稳态触发器
1. 电路 CMOS与非门构成的微分型 单稳态触发器 稳态为1
8.1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 8.1.2 集成单稳态触发器 8.1.3 单稳态触发器的应用
8.1单稳态触发器
单稳态触发器的工作特点：
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
微分型单稳态触发器
(a) 逻辑图
输出缓冲电路
触发信号控制电路
微分型单稳触发器
C：外接电阻容 电路的连接： R：外接电阻或采用内部电阻
(1)工作原理
电路的不可重复触发特性
Cext Rext/Cext Rint Rext Rint
暂稳态: Q=1 Q=0
B
0
G1 & G2 &
G4 & a
G5 & ≥1

v o2
迅速使 o1 = 1 o =0 电容放电 c =0 电路由暂稳态自动返回到稳态
1 0
vO
1
0
t
v0
I2
t
vO1 G1 1 1
vO G2
V DD V TH 0 vO
t
vI
Cd
tw
0 t1 t2 t
vd Rd
D v I2 v C R VDD
C
3、 主要参数的计算
（1） 输出脉冲宽度tw C ( ) C ( 0 ) RC ln C ( ) VTH
RD 1 1 1
RD TR+ TR- Q Q L L H L L H H L H H H L H
VDD TP
VDD
1
1
1 Q
1 Q
≥1 0
TN
1
≥1
0 &
1 &
1 TR+ 1 TR≥1
1 0
1 & 1
0
&
1
1
8.1.3 单稳态触发器的应用
1. 定时
vO
O vB
t
vI
与门 tW vA vB 单稳 态 触发 器 vI
G6 1
G7 1 G8 1 G9 1
A1 A2
Q
1 0
0
G3 &
Q
触发信号控制电路
微分型单稳态触发器
(a) 逻辑图
输出缓冲电路
在暂稳态期间即使有触发信号输入,但由于G4门在此期间关闭， 不会被再次触发，电路属于不可重复触发单稳态触发器 输出脉冲宽度： tw≈0.7RC
逻辑功能表
74121功能表
A1 L H H
vO1
1 0
VTH
V DD 2
vO 1 G2
o =0 c =0
0
G1 1 vI Cd vd Rd
0
D v 1 I2 v C R VDD
C
b)外加触发信号
vI 0 vd
d
d =VTH
vO
产生如下正反馈过程： vI2 vO1 vI
t
vO1 0 vI2 VDD VTH 0 vO 0
0Leabharlann 迅速使 o1 = 0 o =1
电路进入暂稳态 电容充电 I2
t
0
t
vO1 G1
vO 1 D v v I2 C R C
1
1
vd Rd
G2
t
vI
Cd
t1
t2
t
VDD
c)电容充电,
vI
I2
vO1
t
I2 =VTH 产生如下正反馈过程：
vI2 vO vO1
vR
0 vd
tW O vA
t
O vO
t
O
t
该电路可用于频率计
2. 延时
vI
C1
R1 VCC
C2
R2
VCC
0 t
Cext Rext/ Cext 74121 A1 （1） A2 vI B Q vO1
Cext Rext/ Cext 74121 （2） A1 A2 B Q
vO
vO1
t1
tw1 tw1
0
t
vO tw2 tw2 t
vI 0 vd 0 vO
1
tW
t
vC(0+) = 0；vC() =VDD =RC, VTH = VDD /2 V DD 0 t w RC ln V DD VTH = RCln2
t
0 vI2 VDD VTH 0 vO
t
tw≈0.7RC
(2) 恢复时间tre
t tW
tre 3
f max