❶ 什么叫单稳态电路如何判断他的稳定性
单稳态电路只有一个稳定状态,触发翻转后经过一段时间会回到原来的稳定状态,一般作固定脉冲宽度整形。 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。
❷ 什么是单稳态和双稳态
单稳态电路与双稳态电路
单稳态电路就是只有一种稳定输出状态的电路,如不自锁的按钮开关控制灯泡就是一个最典型、最简单的单稳态电路:不按按钮时,按钮处于抬起位,其常开触点断开,灯泡熄灭。只有用手按下按钮时,按钮的常开触点闭合,灯泡亮。当手离开按钮,按钮立刻抬起其常开触点恢复断开,灯泡灭。该电路在不触动按钮时总保持熄灭的一种状态,故可称之为单稳态电路。
双稳态电路就是有二种稳定输出状态的电路,如自锁式按钮开关控制灯泡就是一个最典型、最简单的双稳态电路:当不按按钮时,自锁按钮将始终保持它现有状态不变(如处于按下位,灯泡亮,如处于抬起位,灯泡灭),当用手按一下按钮,按钮将
改变它的现有状态:由抬起位变压下或由压下位变抬起,使灯泡由灭变亮,或由亮变为熄灭。即该电路有二个稳态输出:亮或熄灭。故称之为双稳态电路。
下面画出2个用集成块组成的单稳态与双稳态电路供分析参考:
电路原理分析: 上图一为单稳态电路,上图二为双稳态电路,这二个电路均是由双D触发器4013组成。在分析这2个电路原理之前,先介绍一下D触发器工作原理:D触发器,它有6个引线端点,其Q为正向输出端,Q为反向输出端,D为数据输入端,R为复位端,S为置位端,其R、S皆为高电位触发有效(即当R或S=1时,会使Q=1或使Q=0)。 clk为控制端,当clk=1时,其上跳沿触发有效,将使输出端Q电位发生变化:如D=0,给clk端输入一正突跳脉冲,将使Q端输出输出为0,如D=1,给clk端输入一正突跳脉冲,将使Q端输出输出为1。
了解D触发器动作原理,就不难分析上面二图的动作原理:
1、图一为单稳态电路,其电路是由D触发器、电阻R与电容C组成,电阻R二端分别接D触发器的Q端与S端,电容C的二端分别接S端与电源地(GND),4013的R端与D端接电源地(GND)。当接通电源瞬间,其输出可能会有2种输出状态:一种为:Q=1、Q=0,另一种为:Q=0、Q=1,但延时一段时间后该电路达到稳定状态后,其输出只有一种输出状态,即:Q=1,Q=0 。请见以下分析:
(1)、如通电瞬间,其输出状态为Q=1、Q=0,由于C的原电压=0,而Q=0,使R、C支路电压=0,C将保持0V不变,即S端电压=0,R端接地,在无外信号触发clk端时,电路将总保持这种输出状态。
(2)、如通电瞬间,其输出Q=0、Q=1,Q输出的高电压将通过电阻R向C充电,使C的电压由0上升,当C的电压上升到使S端置位使能的电位时,将使输出端Q置1。即Q=1、Q=0,Q=0将使R、C支路短路,则使C的电压通过电阻R进行放电,使C的电压由高电压下降,直至到0。这个放电过程,使S端电压由1↓0。这时其S与R端皆为0,不起置位或复位作用,在无外触发信号,电路将总保持这种输出状态(Q=1、Q=0)不变。这就是单稳态电路在通电后,其稳态输出只有一种状态的原由。
触发使能其输出状态分析:该电路在没有外出发信号出发时,其输出状态总保持为:Q=1、Q=0。而数据端D始终=0。即输出Q与数据D的电压总是相反的。故当clk端输入一正脉冲信号时,其脉冲的上升沿使能,总会使输出端Q由1↓0,而Q端由0↑1。此时的输出为暂态(即暂时保持的输出状态):因为Q=1(高电压)将通过电阻R向C充电,使C的电压由0上升,当C的电压上升到使S端置位使能的电位时, S端置位使能,使输出Q=1,
Q=0。而Q=0。又使C通过电阻R进行放电,即C的电压由高电压下降,直至到0。这时的S与R端皆为0,clj端如再无外触发脉冲时,电路将总保持这种输出状态不变。即:Q=1、Q=0。
单稳态输出的暂态脉冲宽度,取决于电阻R与电容C的乘积:RC值大,输出脉冲宽,RC值小,输出脉冲窄。
2、图二为双稳态电路:其电路组成:就一个D触发器,无其它元件,其电路组成特点是:输出端Q与数据端D线连接,其复位端R与置位端S皆接地。
当接通电源时,其输出状态有2种:(1)为:Q=0、Q=1;(2)为:Q=1、Q=0。在没有外触发脉冲时,其输出状态保持不变,即有二个稳态输出状态。当clk端输入一正脉冲时,其脉冲前沿(上升沿)触发有效,使输出状态发生反转,即如触发前Q=0、Q=1,触发后其输出Q=1、Q=0,如触发前Q=1、
Q=0,触发后其输出Q=0、Q=1。
动作原理分析:1、如触发前的输出状态为:Q=0,其Q=1,由于D与Q端相接,故此时的D=1,当有正突跳脉冲触发clk端,将使输出Q与D端状态相同,即使Q=1,则Q=0。2、如触发前的输出状态为:Q=1,其Q=0,由于D与Q端相接,故此时的D=0,当有正突跳脉冲触发clk端,将使输出Q与D端状态相同,即使Q=0,则Q=1。
可见每触发一次clk端,都会使该电路的输出状态发生反转,故称为双稳态电路。
❸ 74LS123单稳态电路的问题,跪求数字电路大神,先谢过了!!
你没注意到 LS123 是“可再触发单稳”。输出脉冲还没有结束时,触发信号又到来,单稳态被重新触发,脉宽就延长了。
输出脉冲宽度 (Twq) 可由三种方法控制:
一、通过选择定时元件 C、 R 的值来确定脉宽。
二、通过正触发输入端(A)或负触发输入端(B)的重新触发使脉宽延长。
三、通过清除端(CLR)的清除使脉宽减小。
❹ 单稳态触发电路工作原理及作用是什么
单稳态触发器只有一个稳定状态,一个暂稳态。
在外加脉冲的作用下,单稳态触发器可以从一个稳定状态翻转到一个暂稳态。
由于电路中RC延时环节的作用,该暂态维持一段时间又回到原来的稳态,暂稳态维持的时间取决于RC的参数值。
电路组成:
其中R、C为单稳态触发器的定时元件,它们的连接点Vc与定时器的阀值输入端(6脚)及输出端Vo'(7脚)相连。单稳态触发器输出脉冲宽度tpo=1.1RC。 Ri、Ci构成输入回路的微分环节,用以使输入信号Vi的负脉冲宽度tpi限制在允许的范围内,一般tpi>5RiCi,通过微分环节,可使Vi'的尖脉冲宽度小于单稳态触发器的输出脉冲宽度tpo。若输入信号的负脉冲宽度tpi本来就小于tpo,则微分环节可省略。 定时器复位输入端(4脚)接高电平,控制输入端Vm通过0.01uF接地,定时器输出端Vo(3脚)作为单稳态触发器的单稳信号输出端。
编辑本段工作原理:
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Vo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6-8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Vo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: 由于集电极开路输出端(7脚)对地断开,Vcc通过R向C充电,Vc按指数规律上升并趋向于Vcc。从暂稳态开始到Vc值到达正向阀值(2/3Vcc)之前的这段时间就是暂态维持时间tpo 。 ③返回恢复阶段: 当C充电使Vc值高于正向阀值(2/3Vcc)时,由于Vi'端负向尖脉冲已消失 ,Vi'值高于负向阀值(1/3Vcc),定时器翻转为0,输出低电平,集电极输出端(7脚)对地导通,暂态阶段结束。C通过7脚放电,使Vc值低于正向阀值(2/3Vcc),使单稳态触发器恢复稳态。
编辑本段单稳态触发器应用举例:
利用单稳态触发器的特性可以实现脉冲整形,脉冲定时等功能。
1.脉冲整形 利用单稳态触发器能产生一定宽度的脉冲这一特性,可以将过窄或过宽的输入脉冲整形成固定宽度的脉冲输出。 如图6-9所示的不规则输入波形,经单稳态触发器处理后,便可得到固定宽度、固定幅度,且上升、下降沿陡峭的规整矩形波输出。
2.脉冲定时: 若将单稳态触发器的输出Vo接至与门的一个输入脚,与门的另一个输入脚输入高频脉冲序列Vf。单稳态触发器在输入负向窄脉冲到来时开始翻转,与门开启,允许高频脉冲序列通过与门从其输出端VAND输出。经过tpo定时时间后,单稳态触发器恢复稳态,与门关闭,禁止高频脉冲序列输出。由此实现了高频脉冲序列的定时选通功能。