单稳态触发器与施密特触发器原理及应用

单稳态触发器与施密特触发器原理及应用单稳态触发器（Monostable Multivibrator）是一种具有两个稳态（稳态1和稳态2）的触发器，但在激励条件改变后，只能保持一种稳态的触发器。单稳态触发器在输入信号由低电平（稳态1）变为高电平时，输出会产生一个固定的时间延迟脉冲，然后返回到低电平（稳态2）。在没有输入信号的情况下，输出稳定在稳态2的低电平状态。

单稳态触发器的原理是基于RC（电阻-电容）延迟时间。输出状态由电容器充电和放电的时间决定。当输入信号由低电平变为高电平时，电容器开始充电。当输入信号保持高电平时，电容器继续充电，直到达到一些阈值电压。到达该阈值电压后，输出状态发生翻转，输出低电平脉冲。然后电容器通过放电电阻放电，直到电容器完全放电，输出回到稳态2单稳态触发器的应用很广泛。其中一个常见的应用是产生固定宽度的脉冲。例如，当需要在输入信号上产生一个固定时间的脉冲来控制其他电路的操作时，可以使用单稳态触发器。另一个应用是作为计时电路中的一部分，例如倒计时器或延时器。

施密特触发器（Schmitt Trigger）是一种具有两个稳态的触发器，反馈电路具有正反馈特性。在输入信号的幅值超过一定阈值电压时，输出发生翻转。施密特触发器可以解决输入信号噪声问题，而单稳态触发器则没有这种功能。

施密特触发器的原理是基于反馈电路，此电路具有两个阈值电压：上阈值电压（Vth）和下阈值电压（Vtl）。当输入信号的幅值大于上阈值电压时，输出状态翻转为高电平；当输入信号的幅值小于下阈值电压时，输

出状态翻转为低电平。输入信号的变化必须超过上阈值电压或下阈值电压的差值才能引起输出状态的改变。

施密特触发器的应用也很广泛。一个常见的应用是用于数字信号处理中的信号整形。施密特触发器可以将不稳定的输入信号转换为稳态的输出信号。另一个应用是在电路中消除噪声，例如用于消除开关接点引起的抖动。

综上所述，单稳态触发器和施密特触发器都是常见的触发器类型。单稳态触发器用于产生固定宽度的脉冲和计时电路，而施密特触发器用于信号整形和消除噪声。了解它们的原理和应用有助于在电子设计中选择适当的触发器。

555定时器工作原理及应用引脚图 (2)

555定时器引脚图及其简单应用 本文主要介绍了555定时器的工作原理及其在单稳态触发器、多谐振荡器方面的应用。 关键词：数字——模拟混合集成电路；施密特触发器；波形的产生与交换 555芯片引脚图及引脚描述 555的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为5～18V，以UCC表示；从分压器上看出，上比较器A1的５脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上；下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。 1脚为地。2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。 当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平； 2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压Ucc，输出电流最大可打200mA。 4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。 5脚是控制端。 7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实高（或低）、7脚称为虚高。 1概述 1.1 555定时器的简介 555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到

配合学习'液晶屏逻辑驱动电路原理、电路分析及故障检修'的预备知识： 郝铭博客–平板电视维修技术学习

配合学习＇液晶屏逻辑驱动电路原理、电路分析及故障检修＇的预备知识：郝铭博客–平板电视维修技术学习 学习液晶屏逻辑驱动电路原理的必备的预备知识： 一、触发器： 触发器是逻辑电路的基础，种类很多，用处也不同。 常见的触发器有：RS触发器、同步RS触发器、D触发器、单稳态触发器和施密特触发器等。为了理解我们此文介绍的液晶屏逻辑电路原理，这里重点以框图的形式简单的介绍“D 触发器”。 D触发器：D触发器又称为延迟触发器，其输出状态的改变依赖于时钟脉冲的触发，即在时钟脉冲边沿的触发下，数据由输入端传递到输出端。D触发器也是最常用的触发器之一。 图6.1 图6.1所示；是一个 D 触发器简单的框图；它有两个输入端（左边和上面）和一个输出端（右边）；左边的输入端是数据输入端；上面的输入端是触发脉冲输入端（控制端）；右边是输出端。 D触发器的简单工作过程： 图6.2及图6.3所示；

图6.2 图6.3 在D触发器的“数据输入端”给一个数据信号STV，此时；当上面的“触发脉冲输入端”没有信号输入时；数据信号STV 就停留在“数据输入端”，图6.2所示。 如果此时，在上面的“触发脉冲输入端”输入一个脉冲信号CKV，则在脉冲信号CKV的前上升沿的触发下；数据信号STV由输入端迅速传递到输出端，图6.3所示。 电路的特点： （1）D触发器在“数据输入端”有数据信号STV输入；“触发脉冲输入端”无触发脉冲的状态下：D触发器没有传递信号的动作（D触发器没有“搬运”动作）“数据输出端”没有信号输出，此时输出端为零电平。 （2）D触发器在“数据输入端”无数据信号STV输入；“触发脉冲输入端”有触发脉冲触发的状态下：D触发器有传递信号的动作（D触发器工作；有“搬运”动作）但是“数据输出端”没有信号输出（因为输入端没有信号可以传递），此时输出端为零电平。 （3）D触发器在“数据输入端”有数据信号输入；“触发脉冲输入端”有触发脉冲触发的状态下：D触发器有传递信号的动作（D触发器工作；有“搬运”动作）“数据输出端”

555定时器工作原理及应用引脚图

555定时器 摘要：555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。本文主要介绍了555定时器的工作原理及其在单稳态触发器、多谐振荡器方面的应用。 关键词：数字——模拟混合集成电路；施密特触发器；波形的产生与交换 555芯片引脚图及引脚描述 555的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为5～18V，以UCC表示；从分压器上看出，上比较器A1的５脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上；下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。 1脚为地。2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。 当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平； 2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压Ucc，输出电流最大可打200mA。 4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。 5脚是控制端。 7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实高（或低）、7脚称为虚高。 1概述 1.1 555定时器的简介

555定时器论文

基于555定时开关电路设计论文 班级姓名 摘要：555是一种通用的集模拟与逻辑功能为一体的集成电路。接上一些简单的元器件，就可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种触发器电路。而且驱动能力强，运用领域广阔，普遍应用于电子系统、电动玩具，家用电器等。可以直接驱动小型电动机、喇叭继电器等负载。应用简单灵活。本文用555集成块设计为定时器。 关键词：555集成块；时基电路；单稳态触发器；定时器 1.555定时器的构成与工作原理 1.1 电路组成 图1. 555时基电路原理图 1.2 555的工作原理 555含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较

器C2的反相输入端的参考电平为Vcc 32和Vcc 3 1 。C1和C2的输出端控制RS 触发器状态和 放电管开关状态。当输入信号输入并超过Vcc 3 2 时，触发器复位，555的输出端3脚输出 低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于Vcc 3 1时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。 D R 是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接Vcc 。 Vco 是控制电压端（5脚），平时输出Vcc 3 2 作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一 个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01F 的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。 T 为放电管，当T 导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。 2. 555电路的应用 2.1单稳态触发器 2.1.1 基于555单稳态触发器电路图与波形图

单稳态触发器与施密特触发器原理及应用

单稳态触发器与施密特触发器原理及应用 1.单稳态触发器的原理： 单稳态触发器，也称为单稳多谐振荡器，是一个能够在输入信号发生变化时，产生一个固定时间的输出脉冲的元件。它有两个稳态，一个是触发态，另一个是稳定态。在触发态时，输出保持一个较低的电平；在稳定态时，输出保持一个较高的电平。当输入信号发生变化时，触发器进入触发态并产生一个固定宽度的输出脉冲，然后返回稳定态。 单稳态触发器的原理是通过RC电路的充放电过程实现的。当输入信号变为高电平时，电容开始充电，直到电压达到了触发器的门限电压。这时，触发器进入稳定态。而当输入信号变为低电平时，电容开始放电，直到电压降到触发器的触发电平。这时，触发器进入触发态并产生一个固定宽度的输出脉冲。 2.单稳态触发器的应用： -消抖器：将机械开关产生的抖动信号转换为一个稳定的输出信号。 -一次性多谐振荡器：使用单稳态触发器的稳定脉冲输出来控制多谐振荡器的频率，实现一个稳定的脉冲输出。 -电平传递：将一个短时脉冲信号转换为一个稳定的电平信号输出。 3.施密特触发器的原理： 施密特触发器，又称为滞回比较器，是一种具有正反馈的比较器。它的输入信号必须经过两个不同的阈值电平才能改变输出状态。施密特触发器有两个稳态，一个是高稳态，另一个是低稳态。当输入信号超过上阈值

电平时，触发器从低稳态切换到高稳态；当输入信号低于下阈值电平时，触发器从高稳态切换到低稳态。 施密特触发器的原理是利用正反馈产生滞回特性。当输入信号超过上阈值电平时，正反馈会加强这个变化，使得输出电平更快地从低电平切换到高电平。而当输入信号降低到下阈值电平时，正反馈会加强这个变化，使得输出电平更快地从高电平切换到低电平。 4.施密特触发器的应用： 施密特触发器常用于数字信号处理中的滤波和门控电路等应用。具体应用包括： -模数转换器：将模拟信号转换为数字信号时，需要滤除输入信号中的噪声和抖动。施密特触发器可以用来实现这个滤波功能。 -数字信号选择器：当多个数字信号输入时，施密特触发器可以用来实现对一些信号的优先级选择。 -闪烁消除器：施密特触发器可以用来检测输入信号的边沿，从而实现对输入信号的闪烁消除。 总之，单稳态触发器和施密特触发器是常用的数字电路元件，它们通过具有不同的工作原理来实现不同的功能。单稳态触发器能够产生固定时间的输出脉冲，广泛应用于电子计算机和通信系统中的数字电路设计中。而施密特触发器通过滞回比较器原理，将输入信号转换为两个阈值间的稳定输出，常用于滤波和门控电路等应用中。

第八章 脉冲的产生和整形电路

第八章脉冲的产生和整形电路 一、概述 脉冲由脉冲产生电路产生或对已有信号进行整形后变化成需要的脉冲，具有二值性 1、脉冲信号及特性参数 脉冲的作用 可由脉冲产生电路直接产生矩形脉冲或方波，主要参数如图8-1所示 脉冲周期T：周期性重复的脉冲序列中，两个相邻脉冲间的时间间隔。 有时也用频率f = 1/T表示，f代表单位时间内脉冲重复的次数。 脉冲幅度U m：脉冲电压最大变化的幅值。 脉冲宽度t w：从脉冲前沿0.5U m始，到脉冲后沿0.5U m止的一段时间。 上升时间t r：脉冲从0.1U m上升到0.9U m所需的时间。

下降时间t f：脉冲从0.9U m下降到0.1U m所需的时间。 占空比q：脉冲宽度与脉冲周期的比值，q=t w/T 上述几个指标反映了一个矩形脉冲的基本特性。 2、555定时器 555定时器是一种中规模集成电路，目前在仪器、仪表和自动化控制装置中应用很广。它可组成定时、延时和脉冲调制等各种电路。 双极性555定时器电源电压范围较大，输出高电压不低于电源电压90%，负载能力达200mA，适用于驱动电流大、电压高的场合 COMS555定时器输入阻抗高，输出高电压不低于电源电压95%，带拉电流负载能力为1mA，带灌电流负载能力为3.2mA，适用于定时长、功耗小、负载轻的场合 （1）组成和功能 由基本RS触发器、比较器、分压器、开关管、缓冲电路构成，原理如图8-2所示 555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和开关管的状态。在电源与地之间加上电压，当CO悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的

电压为2VCC/3，C2的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，因R=1，使输出端OUT=1，开关管截止；如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC /3，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS 触发器置0，使输出端OUT=0，开关管导通；如果阈值输入端TH的电压小于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC /3，则C1、C2的输出为1，RS触发器保持不变，使输出端不变，开关管情况不变，即如图8-3所示 二、多谐振荡器 多谐振荡器是一种无稳态电路，它在接通电源以后，不需外加触发信号，就能自动地不断来回翻转，产生矩形脉冲。由于输出的矩形波中含有很多谐波分量，故通常将它称为多谐振荡器，又称方波发生器。 1、环形振荡器 图8-4表示用三个集成非门构成的方波发生器。这些门组成一个环形，所以称为环形振荡器。它是利用门电路的时延t pd 来产生方波振荡的。 2、石英晶体振荡器

第八章习题解答

习题八答案 1． 试比较多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的工作特点，并说明每种电路的主要 用途。 答：多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，它没有稳定状态，只有两个暂稳态。暂稳态间的相互转换完全靠电路本身电容的充电和放电自动完成。改变外接R 、C 定时元件数值的大小，可调节振荡频率。 施密特触发器具有回差特性，它有两个稳定状态，有两个不同的触发电平。施密特触发器可将任意波形变换成矩形脉冲，输出脉冲宽度取决于输入信号的波形和回差电压的大小。 单稳态触发器有一个稳定状态和一个暂稳态。输入信号起到触发电路进入暂稳态的作用，其输出脉冲的宽度取决于电路本身 R 、C 定时元件的数值。改变 R 、C 定时元件的数值可调节输出脉冲的宽度。 多谐振荡器是常用的矩形脉冲产生电路。施密特触发器和单稳态触发器是两种常用的整形电路。施密特触发器可用来进行整形、幅度鉴别、构成多谐振荡器等。单稳态触发器常用于脉冲的延时、定时和整形等。 ２．在图8.2所示５５５集成定时器中，输出电压uo 为高电平ＵＯＨ、低电平ＵＯＬ及保持原来状态不变的输入信号条件各是什么？假定ＵＣＯ端已通过0.01μF 接地，u D 端悬空。 答：当1=R 时， TR U <3V CC ，则C 2输出低电平， 1=Q ，OH o U u =。 当1=R 时， TH U >32V CC ，TR U >3V CC ， 则C 1输出低电平、C 2输出高电平，1=Q 、 0=Q ，OL o U u =。 当1=R 时， TH U < 32V CC ，TR U >3V CC ，则C 1 C 2输出均为高电平，基本RS 触发器保持原来状态不变，因此o u 保持原来状态不变。 ３．在图8.3所示多谐振荡器中，欲降低电路振荡频率，试说明下面列举的各种方法中，哪些是正确的，为什么？ 1） 加大R 1的阻值； 2） 加大R 2的阻值； 3） 减小C 的容量。 答：根据式（8-2）()ln221 121C R R T f +==可知，1）2）两种方法是正确的。 ４．在图8.3用555定时器构成的多谐振荡器电路中，若R 1 = R 2=5.1k Ω，C=0.01μF ，V CC =12V ，试计算电路的振荡频率和占空比。 答：根据式（8-2）()ln221 121C R R T f +==可知，f ≈9.429 KHz 根据式（8-3）212 112R R R R T t q w ++==可知，3 2=q 5．在图8.7占空比可调的多谐振荡器中，C=0.2μF ，V CC =9V ，要求其振荡频率f =1KHz ，占 空比q=0.5，估算R 1 、R 2的阻值。

单稳态触发器 双稳态触发器 施密特触发器 张立恒个人理解总结

触发器 在实际的数字系统中往往包含大量的存储单元，而且经常要求他们在同一时刻同步动作，为达到这个目的，在每个存储单元电路上引入一个时钟脉冲（CLK）作为控制信号，只有当CLK到来时电路才被“触发”而动作，并根据输入信号改变输出状态。把这种在时钟信号触发时才能动作的存储单元电路称为触发器，以区别没有时钟信号控制的锁存器。 根据逻辑功能的不同特点，把触发器分为RS、JK、T、D等几种类型。 单稳态电路输出只有一个稳定状态，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。 但由于这种电路必须具备在外部脉冲作用下，输出能产生一个具有恒定宽度和幅度的矩形脉冲，也就是使输出从原始状态翻转为另一种状态，但这是一个暂态现象，经过一段时间后，有回到初始状态，叫单稳态。 双稳态电路有两个稳定状态，触发翻转后会一直保持，有记忆效用，一般作存储器或计数器。多谐振荡器可以直接产生矩形脉冲信号， 它有两个稳定状态，在没有外来触发信号的作用下。电路始终处于原来的稳定状态。由于它具有两个稳定状态，故称为双稳态电路。在外加输入触发信号作用下，双稳态电路从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。 施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。 多谐振荡器是没有稳定状态的输出，一旦给电就会在输出端得到不停变换的0和1，变换的频率决定于电阻电容的参数。

多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。555定时器可以组成多谐振荡器，用石英晶体也定时器可以组成多谐振荡器。石英晶体振荡器的特点是f o的稳定性极好。 单稳态和施密特可以对波形信号进行变换和整形 施密特触发器和单稳态触发器，虽然不能自动地产生矩形脉冲，但却可以把其它形状的信号变换成为矩形波，为数字系统提供标准的脉冲信号。

数字电子电路课程期末复习资料

数字电子电路期末复习资料 一、数字电子电路的基础知识 数字集成电路根据所用晶体管结构和工艺的不同，可以分为双极型集成电路和金属—氧化物-半导体（MOS）集成电路两大类。前者的主要器件是双极型晶体管；后者使用的主要器件是MOS场效应管。 循环码又称格雷码。循环码的构成原则是：相邻两个代码之间仅有一位取值不同。循环码的特点是，在代码传输的过程中引起的误差小。 在数字电路中,1位二进制数码0和1不仅可以表示数值的大小,也可以表示两种不同的逻辑状态. 二、逻辑变量与逻辑代数 反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量。 与非运算是将变量A、B先进行与运算，再将与运算的结果求反得到. 同或运算表示的逻辑关系是：当两个输入变量A、B取值相同时，输出为1；取值相异时，输出为0。 逻辑代数与、或、非三种基本逻辑运算。 代入规则 代入规则:在任何一个逻辑等式中，如果将等式两边出现的所有同一变量都用一个函数代替之，则等式依然成立。利用代入规则可以把基本公式推广为多变量的形式。 反演规则

反演规则：对于任意一个函数Y,如果将式中所有的与、或运算对换，0、1对换，原变量、反变量对换，就得到函数Y的反函数⎺Y。利用反演规则可以直接得到一个函数的反函数. 对偶规则 对偶规则：若两个函数式相等，则它们的对偶式也相等。 对于任意一个函数Y，如果将式中所有的与、或运算对换，0、1对换,就得到一个新的表达式Y’，Y和Y’互为对偶式。 一个逻辑函数可以用逻辑表达式、真值表、逻辑图、波形图、卡诺图以及硬件描述语言来描述。 逻辑图是用逻辑符号表示逻辑关系的图形表示方法。 真值表转换成逻辑表达式 真值表转换成逻辑表达式的一般步骤如下： （1）找出函数值为1的变量取值组合，如表1—8中的第 行和第●行。 （2)将这些变量取值组合分别写成乘积项：变量取值为1的写成原变量、为0的写成反变量。第 行可写成⎺AB、第●行可写成A⎺B. （3）将各乘积项相加，即为表示该真值表功能的逻辑表达式Y=⎺AB+A⎺B。 最简的与或式应该是包含的“与”项个数最少，且每个“与”项中所含的变量个数最少。 最小项及其性质 在一个逻辑函数Y=f(A,B，C）中,如果一个乘积项含有全部的变量A、B、C，且每个变量在乘积项中以原变量或以反变量的形式仅出现一次,那么,称这个乘积项是函数Y的最小项 最小项有如下性质：

施密特触发器原理及应用

1.施密特触发器基本原理 施密特触发器又称施密特反相器，是脉冲波形变换中经常使用的一种电路。它在性能上有两个重要的特点： 第一，输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。 第二，在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。 利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，而且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。 施密特触发器可以由门电路构成，也可作成单片集成电路产品，且后者最为 图1 CMOS施密特触发器逻辑符号及施密特电路的电压传输特性曲线 常用。图1是CMOS集成施密特触发器CD40106逻辑符号与电压传输特性曲线。2．施密特触发器的应用 ⑴用于波形变换 利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。图2的例子中，输入信号是由直流分量和正弦分量叠加而成的，只要以信号的幅度大于V 即可在施密特触发器的输 T+ 出端得到同频率的矩形脉冲信号。

图2 用施密特触发器实现波形变换 ⑵ 用于脉冲的整形 在数字系统，常常需要将窄脉冲进行展宽，图3是用CD40106来展宽脉冲宽度的电路及输入、输出波形，它是利用R 、C 充电延时的作用来展宽输出脉冲的，改变R 、C 的大小，即可调节脉宽展宽的程度。 图 图 3 施密特触发器实现窄脉冲展宽电路及其波形 ⑶ 用于单稳态触发器 单稳态触发器的工作特性具有如下的显著特点： 第一，它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； 第二，在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态； V I V t （ms ） t （ms ）

单稳态触发器与施密特触发器原理及应用

单稳态触发器与施密特触发器原理及应用单稳态触发器（Monostable Multivibrator）是一种具有两个稳态（稳态1和稳态2）的触发器，但在激励条件改变后，只能保持一种稳态的触发器。单稳态触发器在输入信号由低电平（稳态1）变为高电平时，输出会产生一个固定的时间延迟脉冲，然后返回到低电平（稳态2）。在没有输入信号的情况下，输出稳定在稳态2的低电平状态。 单稳态触发器的原理是基于RC（电阻-电容）延迟时间。输出状态由电容器充电和放电的时间决定。当输入信号由低电平变为高电平时，电容器开始充电。当输入信号保持高电平时，电容器继续充电，直到达到一些阈值电压。到达该阈值电压后，输出状态发生翻转，输出低电平脉冲。然后电容器通过放电电阻放电，直到电容器完全放电，输出回到稳态2单稳态触发器的应用很广泛。其中一个常见的应用是产生固定宽度的脉冲。例如，当需要在输入信号上产生一个固定时间的脉冲来控制其他电路的操作时，可以使用单稳态触发器。另一个应用是作为计时电路中的一部分，例如倒计时器或延时器。 施密特触发器（Schmitt Trigger）是一种具有两个稳态的触发器，反馈电路具有正反馈特性。在输入信号的幅值超过一定阈值电压时，输出发生翻转。施密特触发器可以解决输入信号噪声问题，而单稳态触发器则没有这种功能。 施密特触发器的原理是基于反馈电路，此电路具有两个阈值电压：上阈值电压（Vth）和下阈值电压（Vtl）。当输入信号的幅值大于上阈值电压时，输出状态翻转为高电平；当输入信号的幅值小于下阈值电压时，输

出状态翻转为低电平。输入信号的变化必须超过上阈值电压或下阈值电压的差值才能引起输出状态的改变。 施密特触发器的应用也很广泛。一个常见的应用是用于数字信号处理中的信号整形。施密特触发器可以将不稳定的输入信号转换为稳态的输出信号。另一个应用是在电路中消除噪声，例如用于消除开关接点引起的抖动。 综上所述，单稳态触发器和施密特触发器都是常见的触发器类型。单稳态触发器用于产生固定宽度的脉冲和计时电路，而施密特触发器用于信号整形和消除噪声。了解它们的原理和应用有助于在电子设计中选择适当的触发器。

555单稳态触发原理

1．单稳态触发器的工作原理 单稳态触发器的特点是电路有一个稳定状态和一个暂稳状态。在触发信号作用下，电路将由稳态翻转到暂稳态，暂稳态是一个不能长久保持的状态，由于电路中RC延时环节的作用，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态，并在输出端获得一个脉冲宽度为tw的矩形波。在单稳态触发器中，输出的脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间，其长短取决于电路的参数值。 由555构成的单稳态触发器电路及工作波形如图1所示。图中R，C为外接定时元件，输人的触发信号ui接在低电平触发端（2脚）。 稳态时，输出uo为低电平，即无触发器信号（ui为高电平）时，电路处于稳定状态——输出低电平。在ui负脉冲作用下，低电平触发端得到低于（1/3）Vcc，触发信号，输出uo为高电平，放电管VT截止，电路进入暂稳态，定时开始。 在暂稳态期间，电源＋Vcc→R→C→地，对电容充电，充电时间常数T＝RC，uc按指数规律上升。当电容两端电压uc上升到（2/3）Vcc后，6端为高电平，输出uo变为低电平，放电管VT导通，定时电容C充电结束，即暂稳态结束。电路恢复到稳态uo为低电平的状态。当第二个触发脉冲到来时，又重复上述过程。工作波形图如图1（b）所示。 图1 单稳态触发器电路及工作波形 可见，输人一个负脉冲，就可以得到一个宽度一定的正脉冲输出，其脉冲宽度tw取决于电容器由0充电到（2/3）Vcc，所需要的时间。可得 这种电路产生的脉冲宽度莎w与定时元件R，C大小有关，通常R的取值为几百欧至几兆欧，电容取值为几百皮法到几百微法。 2．简易触摸开关电路 如图2所示为一简易触摸开关电路，图中IC是集成555定时器，它构成单稳态触发器，当用手触摸一金属片，低电平触发端得到低于（1/3）Vcc触发信号，输出uo为高电平，发光二极管亮，放电管VT截止，电路进入暂稳态，定时开始。经过一定时间tw=1.1RC，发光二极管熄灭.该原理电路可用于床头灯、卫生间等场所。

数字电子技术 第10章 脉冲波形的产生电路

第10章 脉冲波形的产生与整形电路内容提要： 本章主要介绍多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的电路结构、工作原理及其应用。它们的电路结构形式主要有三种：门电路外接RC电路、集成电路外接RC电路和555定时器外接RC电路。 10.1概述 导读: 在这一节中，你将学习： ?多谐振荡器的概念 ?单稳态触发器的概念 ?施密特触发器的概念 在数字系统中，经常需要各种宽度和幅值的矩形脉冲。如时钟脉冲、各种时序逻辑电路的输入或控制信号等。有些脉冲信号在传送过程中会受到干扰而使波形变坏，因此还需要整形。 获得矩形脉冲的方法通常有两种：一种是用脉冲产生电路直接产生，产生脉冲信号的电路称为振荡器；另一种是对已有的信号进行整形，然后将它变换成所需要的脉冲信号。 典型的矩形脉冲产生电路有双稳态触发电路、单稳态触发电路和多谐振荡电路三种类型。 （1）双稳态触发电路又称为触发器，它具有两个稳定状态，两个稳定状态之间的转换都需要在外加触发脉冲的作用下才能完成。 （2）单稳态触发电路又称为单稳态触发器。它只有一个稳定状态，另一个是暂时稳定状态（简称“暂稳态”），在外加触发信号作用下，可从稳定状态转换到暂稳态，暂稳态维持一段时间后，电路自动返回到稳态，暂稳态的持续时间取决于电路的参数。 （3）多谐振荡器能够自激产生连续矩形脉冲，它没有稳定状态，只有两个暂稳态。其状态转换不需要外加触发信号触发，而完全由电路自身完成。若对该输出波形进行数学分析，可得到许多各种不同频率的谐波，故称“多谐”。 脉冲整形电路能够将其它形状的信号，如正弦波、三角波和一些不规则的波形变换成矩形脉冲。施密特触发器就是常用的整形电路，它利用其著名的回差电压特性来实现。 自测练习 1．获得矩形脉冲的方法通常有两种：一种是（）；另一种是（）。 2．触发器有（）个稳定状态，分别是（）和（）。 3．单稳态触发器有（）个稳定状态。 4．多谐振荡器有（）个稳定状态。

物理学实验讲义——单稳态触发器与施密特触发器

实验七单稳态触发器与施密特触发器 一、实验目的 1、掌握使用集成门电路构成单稳态触发器的基本方法 2、熟悉集成单稳态触发器的逻辑功能及其使用方法 3、熟悉集成施密特触发器的性能及其应用 二、实验原理 在数字电路中常使用矩形脉冲作为信号，进行信息传递，或作为时钟信号用来控制和驱动电路，使各部分协调动作 集成六施密特触发器CC40106 如图7－1为其逻辑符号及引脚功能， 它可用于波形的整形，也可作反相器 或构成单稳态触发器和多谐振荡器。 图7-1 CD40106引脚排列（1）将正弦波转换为方波，如图7－2所示。 v i v o v i v O （a）（b） 图7－2 正弦波转换为方波 （2)构成多谐振荡器，如图7－3所示。

v o 图7－3 多谐振荡器 （3)构成单稳态触发器 图7－4（a)为下降沿触发；图7－4（b)为上升沿触发。 v i v O V DD v i v O V SS （a）(b) 图7－4 单稳态触发器 三、实验设备与器件 1、数字实验箱 2、信号发生器 3、示波器 4、万用表 5、CD40106 2CK15电位器、电阻、电容若干 四、实验内容 1、按图7－2接线，构成整形电路，输入信号可由信号发生器提供，图中串联的2K电阻起限流保护作用。信号发生器输出信号：正弦信号、频率1KHZ，调节信号电压4V（Vpp）和7V（Vpp）。用示波器CH1、CH2分别观察Vi和Vo 的波形，表在下表画出但输入信号为7V（Vpp）时Vi和Vo的波形。 （设置CH1：垂直灵敏度：2V 时间灵敏度：200us） （设置CH2：垂直灵敏度：2V 时间灵敏度：200us） 2、为避免实验接线影响，先将信号发生器、示波器、芯片CD40106和实验箱所有接线去掉。按图7－3接线，用示波器观测输出波形，测定振荡频率。 五、实验报告：总结单稳态触发器及施密特触发器的特点及其应用。

555定时器的应用与原理介绍

555定时器的应用与原理介绍 555定时器介绍： 555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS 工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在3~18V 工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。 555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS 触发器，一个放电管T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和2VCC /3

图8-1 555定时器内部方框图 <555定时器内部结构图> 555电路的工作原理 555电路的内部电路方框图如图8-1所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。 是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接VCC。 Vc是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种

单稳态触发器与施密特触发器原理及应用

单稳态触发器与施密特触发器原理及应用 单稳态触发器原理及应用 多谐振荡器是一种自激振荡电路。因为没有稳固的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。具体地说，假如一开始多谐振荡器处于0状态，那么它在0状态停留一段时刻后将自动转入1状态，在1状态停留一段时刻后又将自动转入0状态，如此周而复始，输出矩形波。 图6.4.1 对称式多谐振荡器电路 对称式多谐振荡器是一个正反馈振荡电路[图6.4.1，]。和是两个反相器，和是两个耦合电容，和是两个反馈电阻。只要恰当地选取反馈电阻的阻值，就能够使反相器的静态工作点位于电压传输特性的转折区。上电时，电容器两端的电压和均为0。假设某种扰动使有微小的正跳变，那么通过一个正反馈过程，迅速跳变为，迅速跳变为，迅速跳变为，迅速跳变为，电路进入第一个暂稳态。电容和开始充电。的充电电流方向与参考方向相同，正向增加；的充电电流方向与参考方向相反，负向增加。随着的正向增加，从逐步上升；随着的负向增加，从逐步下降。因为经和两条支路充电而经一条支路充电，因此充电速度较快，上升到时还没有下降到。上升到使跳变为。理论上，向下跳变，也将向下跳变。考虑到输入端钳位二极管的阻碍，最多跳变到。下降到使跳变为，这又使从向上跳变，

即变成，电路进入第二个暂稳态。经一条支路反向充电〔实际上先放电再 反向充电〕，逐步下降。经和两条支路反向充电〔实际上先放电再反向充电〕，逐步 上升。的上升速度大于的下降速度。当上升到时，电路又进入第一个暂稳态。此后，电 路将在两个暂稳态之间来回振荡。 非对称式多谐振荡器是对称式多谐振荡器的简化形式[图6.4.6]。那个电路只有一个反馈电阻和一个耦合电容。反馈电阻使的静态工作点位于电压传输特性的转折区，确实是说，静态时，的输入 电平约等于，的输出电平也约等于。因为的输出确实是的输入，因此静态时也被 迫工作在电压传输特性的转折区。 图6.4.6 非对称是多谐振荡器电路 环形振荡器[图6.4.10]不是正反馈电路，而是一个具有延迟环节的负反馈电路。 图6.4.10 最简单的环形振荡器

555时基电路555时基电路

第8章脉冲波形的产生与整形电路 8.1集成逻辑门构成的脉冲单元电路 脉冲信号是数字电路中最常用的工作信号。脉冲信号的获得经常采用两种方法：一是利用振荡电路直接产生所需的矩形脉冲。这一类电路称为多谐振荡电路或多谐振荡器；二是利用整形电路,将已有的脉冲信号变换为所需要的矩形脉冲。这一类电路包括单稳态触发器和施密特触发器。这些脉冲单元电路可以由集成逻辑门构成,也可以用集成定时器构成。 8.1.1自激多谐振荡器 习惯上又把矩形波振荡器叫做多谐振荡器。多谐振荡器通常由门电路和基本的RC电路组成。多谐振荡器一旦振荡起来后,电路没有稳态,只有两个暂稳态,它们在作交替变化,输出矩形波脉冲信号,因此它又被称作无稳态电路。 1.用门电路组成的多谐振荡器 多谐振荡器常由TTL门电路和CMOS门电路组成。由于TTL门电路的速度比CMOS 门电路的速度快, 故TTL门电路适用于构成频率较高的多谐振荡器,而CMOS门电路适用于构成频率较低的多谐振荡器。 (1)由TTL门电路组成的多谐振荡器 由TTL门电路组成的多谐振荡器有两种形式：一是由奇数个非门组成的简单环形多谐振荡器；二是由非门和RC延迟电路组成的改进环形多谐振荡器。 ①简单环形多谐振荡器

(a) (b) 图8－1 由非门构成的简单环形多谐振荡器 把奇数个非门首尾相接成环状,就组成了简单环形多谐振荡器。图8－1（ａ）为由三个非门构成的多谐振荡器。若uo 的某个随机状态为高电平,经过三级倒相后,uo 跳转为低电平,考虑到传输门电路的平均延迟时间tpd,uo 输出信号的周期为8tpd 。图8－1（ｂ）为各点波形图。 简单环形多谐振荡器的振荡周期取决于tpd,此值较小且不可调,所以,产生的脉冲信号频率较高且无法控制,因而没有实用价值。改进方法是通过附加一个RC 延迟电路,不仅可以降低振荡频率,并能通过参数 R 、C 控制振荡频率。 ② RC 环形多谐振荡器 如图8－2所示,RC 环形多谐振荡器由3个非门（G1、G2、G3）、两个电阻（R 、RS ）和一个电容C 组成。电阻RS 是非门G3的限流保护电阻,一般为100Ω左右；R 、C 为定时器件,R 的值要小于非门的关门电阻,一般在700Ω 以下,否则,电路无法正常工作。此时,由于RC 的值较大,从u2到u4的传输时间大大增加, 基本上由RC 的参数决定,门延迟时间tpd 可以忽略不计。 图8－2 RC 环形多谐振荡器 ａ.工作原理 设电源刚接通时,电路输出端uo 为高电平,由于此时电容器C 尚未充电,其两端电压为零, o uo2

用集成施密特触发器设计单稳态触发器和多谐振荡器

第五章技术训练 训练一用集成施密特触发器设计单稳态触发器和多谐振荡器 一、训练目的 考证集成施密特触发器的逻辑功能。 熟习集成施密特触发器的几种典型应用。二、训练内容 １．自选TTL或ＣＭＯＳ集成施密特触发器。 ２．用集成施密特触发器设计一个脉冲宽度tW＝１００μs的单稳态触发器。同意偏差 为±１５％。 ３．用集成施密特触发器设计一个振荡频次为 f=10kＨz的多谐振荡器。 三、预习要求 １．熟习所采用集成施密特触发器的功能及外引线摆列，并画出接线图。 ２．复惯用施密特触发器构成单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理。查阅资料进行设 计。 ３．写出设计过程，列出所采用Ｒ和Ｃ的参数值（指标称值）及型号，并画出电路图。 ４．仔细阅读３．６技术训练中故障的检查与清除。 四、训练要求 １．自拟单稳态触发器和多谐振荡器的测试调整步骤。 ２．测试并记录单稳态触发器输入波形和输出波形的参数（如脉冲幅度、宽度、上涨沿和降落沿的时间）。 ３．测试并记录多振荡器输出脉冲的周期。 ４．将估量的单稳态触发器输出脉冲宽度、多谐振荡器的振荡周期与实测值进行比较，剖析产生偏差的原由。 ５．关于技术训练中产生的故障，应独立剖析产生的可能原由，学习利用仪表查找和清除故障。 训练二但稳态触发器的设计与调试

1.一、训练目的 2.熟习集成单稳态触发器的功能及ＲＣ准时元件的变化对输出脉冲宽度的影响。

熟习集成单稳态触发器的几种典型应用。二、训练内容 自选ＴＴＬ或ＣＭＯＳ集成单稳态触发器。 2.利用集成单稳态触发器分别设计输出脉冲宽度tW=100μs和延缓时间为２５０μs的 电路（同意偏差均为±１５％）。 用集成单稳态触发器构成一个脉冲宽度tW可在到１ms之间连续调理的单稳态触发器。 三、预习要求 熟习所采用集成单稳态触发器的功能和外引线摆列，并画出接线图。 写出设计过程，列出所采用外接元件Ｒ和Ｃ的参数（标称值），并画出电路图。四、训练要求自拟单稳态触发器的测试调整步骤。 2.测试并记录单稳态触发器输出脉冲的宽度和上涨沿、降落沿的时间，并将宽度与估量 值进行比较，说明产生偏差的原由。 独立剖析、查寻和清除技术训练中出现的故障。 训练三用与非门构成多谐振荡器的设计与调试 一、训练目的 1．研究准时元件对多谐振荡器输出脉冲宽度和振荡周期的影响。 2．掌握用与非门构成多谐振荡器的设计方法和调试方法。 二、训练内容 1．自选ＴＴＬ或ＣＭＯＳ与非门电路。 2．设计一个能输出方波（脉冲宽度和间隔相等的矩形脉冲）的多谐振荡器，其周期Ｔ ＝２００μs（同意偏差为±１５％）。 3．设计一个振荡频次为１ＭＨz（或其余频次）的石英晶体振荡器。 三、预习要求 1．复惯用门电路构成多谐振荡器和石英晶体振荡器的工作原理。 2．熟习所采用集成逻辑门的外引线摆列，并画出接线图。 3．写出设计过程，列出所采用Ｒ、Ｃ元件的参数值，画出电路图。 4．仔细阅读技术训练中故障的检查与清除。

实验二十-时基555和可再触发的单稳态触发器

1.实验原理（包括单元电路原理，设计方案对比等）

3.电路搭接及参数测量 1.时基555的应用 (1)施密特触发器（V C = 5V） 按图2搭接电路，从V i端输入一个正弦波或锯齿波（V i = 0~5V）。用示波器同时输入V i和V O，观察并画出不接电阻时的传输特性，接10K下拉电位器，调节电位器，观察并记录V T+、V T-和△V T的变化情况。 V V T+ = V T- = △V T = 5 3 V T+变成2V，V T-变成1V，△V T变成1V (2)单稳态触发器（V C = 5V、R = R W = 10k 电位器、C = 0.01μF） 按图3搭接电路，计算单稳脉宽t u(R W = 10k)，正确选择触发信号的频率（使负脉

宽< t u，周期> t u）。触发信号用TTL做Vi输入，用示波器观察并记录V i、V O、V TH的工作波形。改变R W，观察单稳脉宽的变化情况。 (3)不对称多谐振荡器（V C = 5V、R1 = R W = 10k、R2 = 5.1k、C = 0.01μF） ①按图4搭接电路，用示波器观察并记录V O、V TH的波形(R W = 10k)，改变R W， 观察振荡周期的变化情况。 (4)调频（调宽）振荡器 在图4电路中，将R W改为5.1K固定电阻，计算振荡周期T，用三角波或正弦波（V i = 0~5V、T i > 10T振荡）从V CO端输入，用示波器观察并记录V i、V O波形。 T振荡= 0.69(R W + R2) C+ 0.69R W C = 1.0557×10-4 s，f i = 1/T i = 947.23 Hz CH1通道的输入为V i、CH2通道的输入为V O 从示波器上可以读出T = 105.2 ms，一个三角波周期内恰好有10个方波