523单稳态触发器剖析
由输出的波形图可知 VM=VOH-VOL
2.555定时器组成的单稳态触发器
将555定时器的
VCC
(2)引脚υI2端作为单稳
态触发器的输入端υI,
R
84
(7)引脚的输出与电阻 R组成反相电路接至(6)引
7
脚υI1,并通过电容C接地, 这样便构成一个简单的单
6
555
稳态触发器。该电路由输
入脉冲的下跳沿触发.
υI
2
C υC
1
3 υO
5
0.01µF
2.555定时器组成的单稳态触发器
由555定时器构成的单稳态触发器的输出应该处于υO≈0的 状态,假设电路在电源接通时υO=1的状态,那么555定时器内 部的TD一定处于截止的状态,此时电路需要一个稳定的过程, 即电源VCC通过电阻R向电容C充电,当υC= VCC时,触发器复位, υO输出为低电平,TD导通,电容C开始放电,触发器保持输出0 状态不变,电路进入稳定的状态。
2.555定时器组成的单稳态触发器
υI
O υO
TW
电路中的暂态的维
持时间的长短取决于外
接电阻R和电容C的大小,
t
电容电压υC从0上升到
2/3VCC所需要的时间即
为输ห้องสมุดไป่ตู้脉冲电压的宽度
TW。
O
t
υC
O
TW
RCln
V 2
3
V
CC
CC
VCC
t
2 3
V
CC
RCln3 1.1RC
υR
υO
υO1
1 .门电路组成的单稳态触发器
υI
tpi υOO1 VDD
υRO
O υO
O
TW VOL
t
t VTH
t VOH
t
2) 参数计算
(1)输出脉冲宽度Tw 输出脉冲宽度Tw,就是暂稳态的维持时间。 Tw ≈0.7RC
(2) 恢复时间Tre 暂稳态结束后,电路需要一段时间恢复到初始状
态。一般,恢复时间Tre为(3~5)放电时间常数(通 常放电时间常数远小于RC)。 (3) 输出脉冲幅度VM
5.2.3 单稳态触发器
1.门电路组成的单稳态触发器 2.555定时器组成的单稳态触发器
5.2.3 单稳态触发器
在数字整形电路、延时电路及定时电路中,单稳态触发器 被广泛的应用,它可以将不规则的波形转换成等幅等宽的脉冲, 可以将输入的脉冲信号延时输出,还可以产生固定时间宽度的 信号等等,单稳态触发器之所以会这样广泛应用,是因为单稳 态触发器有如下的显著的特点:
没有触发信号时,电路处于稳态。 当没有触发信号,也就是υI输入端为高电平,电路 中R数值取得很小,保证G2的输入电压也很小,所以此 时的稳态下G2是截止的,而G1是导通的,此时 υO1=VOL,υO=VOH。
有外加触发信号时,电路由稳态翻转到暂态。
1 .门电路组成的单稳态触发器
当有负的触发脉冲信号时,也就是υI由高电平 跳转到低电平时,此时υO1产生正跳变,由于电容C 的作用, G1的输出电阻又很小,此时υR的跳变量几 乎与υO1相同,由于υR的正跳变使得G2迅速导通,此 时υO输出为低电平,υO的输出又反馈到G1的输入端, 导致电路发生正反馈,其过程如下:
1 .门电路组成的单稳态触发器
单稳态触发器中,暂态时间的长短取决于RC电路 的充放电时间,RC电路有微分型电路形式和积分型电 路形式两种,因此单稳态触发器又分为微分型和积分 型两种。
&
C
υO1
&
υI -υc+
υO
-
G1
G2 R
图5-9 与非门组成的微分型单稳态触发器
1 .门电路组成的单稳态触发器
单稳态触发器有两个不同的工作状态,一个是稳态,一个 是暂态。
在外界脉冲信号的触发下,它能够从稳态翻转到暂态,在 维持一定时间的暂态后,它还会自动地返回到稳态,在没有进 一步的触发的情况下,一直保持稳态的状态。
暂态保持时间取决于电路的参数,也就是电路中RC延时电 路的参数值,而这与触发脉冲信号的长短没有关系。
υI
υO1
υR
υO
1 .门电路组成的单稳态触发器
这样电路加速了G1截止和G2的导通过程。即使此时的触 发信号已经消失,电路仍可维持现状,然而这种状态并不能长
久保持,因此我们称之为暂态,此时υO1=VOH,υO=VOL。 电容充电,电路由暂态自动地返回到稳态。
由于暂稳态不能保持长久,随着电容C的开始充电,此时电 阻上的电压υR开始逐渐下降,当υR下降至VTH时,此时G2开始 截止并引起一系列的正反馈,其反馈过程如下:
输入端外加触发信号的下跳沿到达后,首先使得555定时 器内部的第二个比较放大器的输出为0,此时触发器被置1,因 此输出υO=1,电路进入了暂态,与此同时TD截止,电源通过电 阻R开始向电容C充电,当υC= VCC时,此时555内部的第一个比 较放大器的输出为0,触发器将被置0,于是υO输出为低电平, 此时TD导通,电容C开始放电,触发器保持输出0状态不变,电 路恢复到稳定的状态。