❶ 什麼叫單穩態電路如何判斷他的穩定性
單穩態電路只有一個穩定狀態,觸發翻轉後經過一段時間會回到原來的穩定狀態,一般作固定脈沖寬度整形。 與雙穩態電路不同,單穩態觸發器只有一個穩定的狀態,這個穩定狀態要麼是0,要麼是1。 單穩態觸發器的工作特點是:(1)在沒有受到外界觸發脈沖作用的情況下,單穩態觸發器保持在穩態;(2)在受到外界觸發脈沖作用的情況下,單穩態觸發器翻轉,進入「暫穩態」。假設穩態為0,則暫穩態為1。(3)經過一段時間,單穩態觸發器從暫穩態返回穩態。單穩態觸發器在暫穩態停留的時間僅僅取決於電路本身的參數。
❷ 什麼是單穩態和雙穩態
單穩態電路與雙穩態電路
單穩態電路就是只有一種穩定輸出狀態的電路,如不自鎖的按鈕開關控制燈泡就是一個最典型、最簡單的單穩態電路:不按按鈕時,按鈕處於抬起位,其常開觸點斷開,燈泡熄滅。只有用手按下按鈕時,按鈕的常開觸點閉合,燈泡亮。當手離開按鈕,按鈕立刻抬起其常開觸點恢復斷開,燈泡滅。該電路在不觸動按鈕時總保持熄滅的一種狀態,故可稱之為單穩態電路。
雙穩態電路就是有二種穩定輸出狀態的電路,如自鎖式按鈕開關控制燈泡就是一個最典型、最簡單的雙穩態電路:當不按按鈕時,自鎖按鈕將始終保持它現有狀態不變(如處於按下位,燈泡亮,如處於抬起位,燈泡滅),當用手按一下按鈕,按鈕將
改變它的現有狀態:由抬起位變壓下或由壓下位變抬起,使燈泡由滅變亮,或由亮變為熄滅。即該電路有二個穩態輸出:亮或熄滅。故稱之為雙穩態電路。
下面畫出2個用集成塊組成的單穩態與雙穩態電路供分析參考:
電路原理分析: 上圖一為單穩態電路,上圖二為雙穩態電路,這二個電路均是由雙D觸發器4013組成。在分析這2個電路原理之前,先介紹一下D觸發器工作原理:D觸發器,它有6個引線端點,其Q為正向輸出端,Q為反向輸出端,D為數據輸入端,R為復位端,S為置位端,其R、S皆為高電位觸發有效(即當R或S=1時,會使Q=1或使Q=0)。 clk為控制端,當clk=1時,其上跳沿觸發有效,將使輸出端Q電位發生變化:如D=0,給clk端輸入一正突跳脈沖,將使Q端輸出輸出為0,如D=1,給clk端輸入一正突跳脈沖,將使Q端輸出輸出為1。
了解D觸發器動作原理,就不難分析上面二圖的動作原理:
1、圖一為單穩態電路,其電路是由D觸發器、電阻R與電容C組成,電阻R二端分別接D觸發器的Q端與S端,電容C的二端分別接S端與電源地(GND),4013的R端與D端接電源地(GND)。當接通電源瞬間,其輸出可能會有2種輸出狀態:一種為:Q=1、Q=0,另一種為:Q=0、Q=1,但延時一段時間後該電路達到穩定狀態後,其輸出只有一種輸出狀態,即:Q=1,Q=0 。請見以下分析:
(1)、如通電瞬間,其輸出狀態為Q=1、Q=0,由於C的原電壓=0,而Q=0,使R、C支路電壓=0,C將保持0V不變,即S端電壓=0,R端接地,在無外信號觸發clk端時,電路將總保持這種輸出狀態。
(2)、如通電瞬間,其輸出Q=0、Q=1,Q輸出的高電壓將通過電阻R向C充電,使C的電壓由0上升,當C的電壓上升到使S端置位使能的電位時,將使輸出端Q置1。即Q=1、Q=0,Q=0將使R、C支路短路,則使C的電壓通過電阻R進行放電,使C的電壓由高電壓下降,直至到0。這個放電過程,使S端電壓由1↓0。這時其S與R端皆為0,不起置位或復位作用,在無外觸發信號,電路將總保持這種輸出狀態(Q=1、Q=0)不變。這就是單穩態電路在通電後,其穩態輸出只有一種狀態的原由。
觸發使能其輸出狀態分析:該電路在沒有外出發信號出發時,其輸出狀態總保持為:Q=1、Q=0。而數據端D始終=0。即輸出Q與數據D的電壓總是相反的。故當clk端輸入一正脈沖信號時,其脈沖的上升沿使能,總會使輸出端Q由1↓0,而Q端由0↑1。此時的輸出為暫態(即暫時保持的輸出狀態):因為Q=1(高電壓)將通過電阻R向C充電,使C的電壓由0上升,當C的電壓上升到使S端置位使能的電位時, S端置位使能,使輸出Q=1,
Q=0。而Q=0。又使C通過電阻R進行放電,即C的電壓由高電壓下降,直至到0。這時的S與R端皆為0,clj端如再無外觸發脈沖時,電路將總保持這種輸出狀態不變。即:Q=1、Q=0。
單穩態輸出的暫態脈沖寬度,取決於電阻R與電容C的乘積:RC值大,輸出脈沖寬,RC值小,輸出脈沖窄。
2、圖二為雙穩態電路:其電路組成:就一個D觸發器,無其它元件,其電路組成特點是:輸出端Q與數據端D線連接,其復位端R與置位端S皆接地。
當接通電源時,其輸出狀態有2種:(1)為:Q=0、Q=1;(2)為:Q=1、Q=0。在沒有外觸發脈沖時,其輸出狀態保持不變,即有二個穩態輸出狀態。當clk端輸入一正脈沖時,其脈沖前沿(上升沿)觸發有效,使輸出狀態發生反轉,即如觸發前Q=0、Q=1,觸發後其輸出Q=1、Q=0,如觸發前Q=1、
Q=0,觸發後其輸出Q=0、Q=1。
動作原理分析:1、如觸發前的輸出狀態為:Q=0,其Q=1,由於D與Q端相接,故此時的D=1,當有正突跳脈沖觸發clk端,將使輸出Q與D端狀態相同,即使Q=1,則Q=0。2、如觸發前的輸出狀態為:Q=1,其Q=0,由於D與Q端相接,故此時的D=0,當有正突跳脈沖觸發clk端,將使輸出Q與D端狀態相同,即使Q=0,則Q=1。
可見每觸發一次clk端,都會使該電路的輸出狀態發生反轉,故稱為雙穩態電路。
❸ 74LS123單穩態電路的問題,跪求數字電路大神,先謝過了!!
你沒注意到 LS123 是「可再觸發單穩」。輸出脈沖還沒有結束時,觸發信號又到來,單穩態被重新觸發,脈寬就延長了。
輸出脈沖寬度 (Twq) 可由三種方法控制:
一、通過選擇定時元件 C、 R 的值來確定脈寬。
二、通過正觸發輸入端(A)或負觸發輸入端(B)的重新觸發使脈寬延長。
三、通過清除端(CLR)的清除使脈寬減小。
❹ 單穩態觸發電路工作原理及作用是什麼
單穩態觸發器只有一個穩定狀態,一個暫穩態。
在外加脈沖的作用下,單穩態觸發器可以從一個穩定狀態翻轉到一個暫穩態。
由於電路中RC延時環節的作用,該暫態維持一段時間又回到原來的穩態,暫穩態維持的時間取決於RC的參數值。
電路組成:
其中R、C為單穩態觸發器的定時元件,它們的連接點Vc與定時器的閥值輸入端(6腳)及輸出端Vo'(7腳)相連。單穩態觸發器輸出脈沖寬度tpo=1.1RC。 Ri、Ci構成輸入迴路的微分環節,用以使輸入信號Vi的負脈沖寬度tpi限制在允許的范圍內,一般tpi>5RiCi,通過微分環節,可使Vi'的尖脈沖寬度小於單穩態觸發器的輸出脈沖寬度tpo。若輸入信號的負脈沖寬度tpi本來就小於tpo,則微分環節可省略。 定時器復位輸入端(4腳)接高電平,控制輸入端Vm通過0.01uF接地,定時器輸出端Vo(3腳)作為單穩態觸發器的單穩信號輸出端。
編輯本段工作原理:
當輸入Vi保持高電平時,Ci相當於斷開。輸入Vi'由於Ri的存在而為高電平Vcc。此時,①若定時器原始狀態為0,則集電極輸出(7腳)導通接地,使電容C放電、Vc=0,即輸入6腳的信號低於2/3Vcc,此時定時器維持0不變。 ②若定時器原始狀態為1,則集電極輸出(7腳)對地斷開,Vcc經R向C充電,使Vc電位升高,待Vc值高於2/3Vcc時,定時器翻轉為0態。 結論:單穩態觸發器正常工作時,若未加輸入負脈沖,即Vi保持高電平,則單穩態觸發器的輸出Vo一定是低電平。 單穩態觸發器的工作過程分為下面三個階段來分析,圖6-8為其工作波形圖:
①觸發翻轉階段: 輸入負脈沖Vi到來時,下降沿經RiCi微分環節在Vi'端產生下跳負向尖脈沖,其值低於負向閥值(1/3Vcc)。由於穩態時Vc低於正向閥值(2/3Vcc),固定時器翻轉為1,輸出Vo為高電平,集電極輸出對地斷開,此時單穩態觸發器進入暫穩狀態。 ②暫態維持階段: 由於集電極開路輸出端(7腳)對地斷開,Vcc通過R向C充電,Vc按指數規律上升並趨向於Vcc。從暫穩態開始到Vc值到達正向閥值(2/3Vcc)之前的這段時間就是暫態維持時間tpo 。 ③返回恢復階段: 當C充電使Vc值高於正向閥值(2/3Vcc)時,由於Vi'端負向尖脈沖已消失 ,Vi'值高於負向閥值(1/3Vcc),定時器翻轉為0,輸出低電平,集電極輸出端(7腳)對地導通,暫態階段結束。C通過7腳放電,使Vc值低於正向閥值(2/3Vcc),使單穩態觸發器恢復穩態。
編輯本段單穩態觸發器應用舉例:
利用單穩態觸發器的特性可以實現脈沖整形,脈沖定時等功能。
1.脈沖整形 利用單穩態觸發器能產生一定寬度的脈沖這一特性,可以將過窄或過寬的輸入脈沖整形成固定寬度的脈沖輸出。 如圖6-9所示的不規則輸入波形,經單穩態觸發器處理後,便可得到固定寬度、固定幅度,且上升、下降沿陡峭的規整矩形波輸出。
2.脈沖定時: 若將單穩態觸發器的輸出Vo接至與門的一個輸入腳,與門的另一個輸入腳輸入高頻脈沖序列Vf。單穩態觸發器在輸入負向窄脈沖到來時開始翻轉,與門開啟,允許高頻脈沖序列通過與門從其輸出端VAND輸出。經過tpo定時時間後,單穩態觸發器恢復穩態,與門關閉,禁止高頻脈沖序列輸出。由此實現了高頻脈沖序列的定時選通功能。