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单稳态触发器


t W = 0. 45 RT CT
RT
CT
VCC
RT / CT
CT
74LS123
2020/12/8
21
74LS123输出脉冲的宽度有三种控制方法: 2. 在清零端 ( CLR ) 加清 0 负脉冲,可提前终止输出脉冲,如下图所示 :
CLR
Q tW
图中tW是由电路参数决定的暂稳态时间 ;
实线所表示的 Q 波形则是 CLR 作用的结果。
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25
时钟
+ 5V 移位输 入
ABCD
CP
QA QB QC QD
74 LS194 (1)
CLR
R
S0 S1
R2 C2
DW2
Q2
A
270420L/1S21/984: 除了清零, 就是右移。
E FG H
CP
QA QB QC QD
74 LS194 (2)
CLR
R
S0 S1
R1 C1
Q1
B
只要 ui 仍为 1 状态, uo1 就会保持 0 状态, 那么电容C就不断地放电,
电路各点的逻辑状态如图所示。
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ui
0 uo1
0 uA UT
0 uo2
0
t1 t2
t t t t 10
10
1
ui
uo1 R 110 1
2 uo2
1 0
10
A
C
ui
t
0
t1
t3
uo1
当ui 由 1 变回 0 时, uo1 自然由 0 变到 1 ,
ui
t
0
t1
t3
uo1
ui
uo1 R 1
2 uo2
A
0
t
C
uA
. tw = 1. 2 R C
UT t
0 uo2
2020/12/8
0 tw
t 15
“单稳态触发器”小结
uo1 R
2
ui
1
uo2 A
C
学习的重点 : 为什么可以自动返回 ?
因为电容的充、放电过程所至 。 需要多少时间才能自动返回 ?
与 R、C 的乘积成正比。
0 uo2
思考 : 2020/12/8
uo2 又该如何呢 ?
t
0 t2 12
0
1
ui
uo1 R 11 1
2 uo2
1 0
10
A
C
对与非门 2 来说它,已有一个输入端为 0 了,
另一输入端 A的电位尽管在变化 , 却不会影响其输出值 ,
uo2 继续保持为 1 。
思考 : 2020/12/8
uo2 又该如何呢 ?
ui
0 uo1
0 uA UT
0 uo2
0
t
t1
t3
t
t
t
t2 13
10
1
ui 01
uo1 R 11
1
10
A
2 uo2
ui
C
t
0
t1
t3
+5V
uo1
R4 电容C 的充电主要 回路如右图 示:
2020/12/8
T4 uo1
T5
0 uA
R
A
+-
UT
0 uo2
C
0
t
t
t t2
14
停留在暂稳态的时间与电路参数的关系:
t
t
t
t t1
A点的电位如何变化 ? 39
uo
01 uo1
uo RS
1
3
10
uo2
R
10
2
A
1 0 100
C +-
0 uo1
0 uo2
一旦出现 uA < UT ,
0
uA
立即有 A=0, 电路中其它各点的状态也会跟着
变化 。
UT
U 0
2020/12/8
t
U t
t
t 电容电压不突变 !
再怎么变? 40
Q
CP
Q
CP
Q 稳定状态
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暂稳态 4
由外界触发 稳定状态
暂稳态
自动返回
稳定状态
学习的重点 : 为什么可以自动返回 ? 在“暂稳态”上停留的时间有多长 ? 该时间由什么决定 ?
2020/12/8
5
9. 2. 1 积分型单稳态触发器的工作原理
ui
10
ui
0
uo1 R 1
1 1
A C
2 uo2 1
+
T5
C -
那么,uo2 应该由 1 变成 0。
2020/12/8
7
1
0
ui 1
1
uo1 R 11
1 0
A C
2 uo2
ui
0
t1
uo1
电容C应该放电:
uA
UT t
0 只要 uA > UT ,仍然有 A = 1,
那么,uo2 应该由 1 变成 0。
0 uA
UT 0
uo2
0 2020/12/8
t t t t 8
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1
§9. 2 单稳态触发器 什么叫 “单稳态触发器” ?
D
Q
CP Q
J
Q
CP
K
Q
CP
Q
这是双稳态触发器的运行结果
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2
§9. 2 单稳态触发器 什么叫 “单稳态触发器” ?
Q
CP
Q
CP
Q
2020/12/8
由外触 发形成
自动 返 回
3
§9. 2 单稳态触发器 什么叫 “单稳态触发器” ?
t
0
uA
T = 2. 2 RC 2020/12/8
UT t
0
T
44
uo
uo
RS
1
3
t
uo2 uo1
2
0
t1
t2
R
uo1
A
100 t
C
0
uo2
t
电路有关各点的波形如右图所示
0
uA
UT t
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29
10 0
Q
Q
Q
Q
&
&
&
&
R R
S S
+5V
+5V
正常时,不按按钮,Q=0 ; 按下按钮时,锁定器翻转,
Q=1 松开按钮后,回到Q=0 。
可见:按钮动作一次,Q端就 输出一个正脉冲。
Q S
S
Q
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30
§9. 4 连续矩形脉冲波的产生 矩形波发生器又称多谐振荡器。 它可以由分立元件构成,也可以由集成电路构成,本节只讨论后一种电路。
6. 4. 1 环形振荡器 利用逻辑门电路的传输延迟时间,将奇数个与非门首尾相接,就可以构成一个简单的环形振荡
器:
uo1
uo2
uo3
&
&
&
1
2
3
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31
设 uo3 的初始状态为0:
uo1
uo2
uo3
&
&
&
11
0 20
3 1
0
1
用波形图来表示,则为: uo3
0
优点: 电路结构简单,所用元件少而精。
A B
C D
E F
G t0
H Q1
Q2 2020/12/8
右移逐个亮
t1 t2
全亮 全灭 t3
循环往复 28
§9. 3 单脉冲的产生
+VCC
S
F
按钮 S 按放一次,便产生一个单脉冲。
但是,由于按钮 S 机械动作经常伴有抖动现象,使得输出的方波很不理想,毛刺很大。这样的方波 用到数字系统中很容易引起误动作。因此,这个电路没有实用价值。
2020/12/8
16
9. 2. 2 集成单稳组件介绍
集成化的单稳组件的类型很多,以下以74LS123 为例,作为介绍对 象。
它的 管脚图 和 功能表分别列写在后 :
2020/12/8
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74LS123管脚图
VCC 1RT /CT 1CT 1Q
2Q 2CLR
2B
2A
16
15
14
13
12
11
10
9
t 0 uA
UT t
从此,电容C将进入充电过程 ,
0 uo2
波形如右图所示 : 2020/12/8
t
0 t2 11
0
1
ui
uo1 R 110 1
2 uo2
1 0
10
A
C
ui
t
0
t1
t3
uo1
当ui 由 1 变回 0 时, uo1 自然由 0 变到 1 ,
t 0 uA
UT t
从此,电容C将进入充电过程 ,
DW1
A
7 4 L S 1 9 4: S1 = 0
S0 = 216
用波形图表示如下:
注意 右移输入 R = 1
CP A B C D E F G H 如果没有单稳延时,八个发光二极管的显示效果为 “右移逐个亮”,并且一直亮下去 。
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电路中插进单稳态触发器以后,情况就变化了:
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