CD4098双单稳态触发器

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单稳态触发器

单稳态触发器特点： 电路有一个稳态、一个暂稳态。 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。 暂稳态不能长久保持，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。暂稳态的持续时间取决于RC电路的参数值。 单稳态触发器的这些特点被广泛地应用于脉冲波形的变换与延时中。 一、门电路组成的微分型单稳态触发器 1. 电路组成及工作原理 微分型单稳态触发器可由与非门或或非门电路构成，如下图。与基本RS触发器不同, (a)由与非门构成的微分型单稳态触发器 (b)由或非门构成的微分型单稳态触发 图6.7微分型单稳态触发器 构成单稳态触发器的两个逻辑门是由RC耦合的，由于RC电路为微分电路的形式，故称为微分型单稳态触发器。下面以CMOS或非门构成的单稳态触发器为例，来说明它的工作原理。 ⑴ 没有触发信号时，电路处于一种稳态 没有触发信号时，为低电平。由于门输入端经电阻R接至，因此 为低电平; 的两个输入均为0，故输出为高电平，电容两端的电压接近0V，这是电路的“稳态”。在触发信号到来之前，电路一直处于这个状态：

, 。 ⑵ 外加触发信号，电路由稳态翻转到暂稳态 当时，的输出由1 0，经电容C耦合，使,于是的输出v02 =1, 的高电平接至门的输入端，从而再次瞬间导致如下反馈过程： 这样导通截至在瞬间完成。此时，即使触发信号撤除（）， 由于的作用，仍维持低电平。然而，电路的这种状态是不能长久保持的，故称之为暂稳态。暂稳态时， ，。 ⑶ 电容充电，电路由暂稳态自动返回至稳态 在暂稳态期间，电源经电阻R和门的导通工作管对电容C充电，随着充电时 间的增加增加，升高，使时，电路发生下述正反馈过程（设此时触发器脉冲已消失）： 迅速截止，很快导通，电路从暂稳态返回稳态。, 。 暂稳态结束后，电容将通过电阻R放电，使C上的电压恢复到稳定状态时的初始值。在整个过程中，电路各点工作波形如图6.8所示。

双稳态电路的工作原理)

双稳态电路的工作原理 双稳态电路是由什么组成的？他的工作原理是什么？ 一、工作原理 图一为双稳态电路，它是由两级反相器组成的正反馈电路，有两个稳定状态，或者是BG1导通、BG2截止；或者是BG1截止、BG2导通，由于它具有记忆功能，所以广泛地用于计数电路、分频电路和控制电路中，原理，图2（a）中，设触发器的初始状态为BG1导通，BG2截止，当触发脉冲方波从1端输入，经CpRp 微分后，在A点产生正、负方向的尖脉冲，而只有正尖脉冲能通过二极管D1作用于导通管BG1的基极是。ic1减小使BG1退出饱和并进入放大状态，于是它的集电极电位降低，经电阻分压器送到截止管BG2的基极，使BG2的基极电位下降，如果下降幅度足够时，BG2将由截止进入放大状态，因而产生下列正反馈过程（看下列反馈过程时，应注意：在图一的PNP电路中，晶体管的基极和集电极电位均为负值，所以uc1↓，表示BG1集电极电位降低，而uc1↑则表示BG1集电极电位升高，当BG1基极电位降低时，则ic1↑，反之当BG1基极电位升高时，ic1↓ ic1越来越小，ic2越来越大，最后到达BG1截止、BG2导通；接差触发脉冲方波从2端输入，并在t=t2时，有正尖脉冲作用于导通管BG2的基极，又经过正反馈过程，使BG1导通，BG2截止。以后，在1、2端的触发脉冲的轮流作用下，双稳电路的状态也作用相应的翻转，如图一（b）所示。 图一、双稳态电路 由上述过程可见：（1）双稳态电路的尖顶触发脉冲极性由晶体管的管型决定：PNP管要求正极性脉冲触发，而NPN管却要求负极性脉冲触发。（2）每触发一次，电路翻转一次，因此，从翻转次数的多少，就可以计算输入脉冲的个数，这就是双稳态电路能够计算的原理。 双稳态电路的触发电路形式有：单边触发、基极触发、集电极触发和控制触发等。 图二给出几种实用的双稳态电路。电路（a)中D3、D4为限幅二极管，使输出幅度限制在-6伏左右；电路（b）中的D5、D6是削去负尖脉冲；电路（C）中的ui1、ui2为单触发，ui为输入触发表一是上述电路的技术指标。 图二、几种实用的双稳态电路 表一几种双稳态触发器的技术指标 图二(a)(b)(c)(d) 管型二极管2AP32AP152AK1C2AK17 三极管3AX31B3AG403AK203DK3B 信号电平“0”（无信号）（V）000+6 “1”（有信号）（V）-6-6-90 工作频率（KHz）1060010008000 抗干扰电压（V）≥1≥1.5≥20.8-1 触发灵敏度（V)≤4≤4.8≤72.5 输出端的吸收能力（mA)≤4≤6.7≤210 输出端的发射能力（mA)≤44≤12≤127 输出脉冲的上升时间（μs）2≤0.30≤0.1≤0.1 输出脉冲的下降时间（μs）2≤0.36≤0.15≤0.1 对β值的要求＞5050-8060-90＞50 元件参数的允许化△β＜10,±5%△β＜10,±5%△β＜10,±5%△β＜10,±5%

实验04-双稳态触发器功能及应用

实验四双稳态触发器功能及应用 一、实验目的 1．掌握两种基本RS触发器的构成、集成JK和D触发器的逻辑功能测试、触发方式和使用方法。 2．掌握触发器之间的相互转换。 3．掌握时序逻辑电路的分析方法与步骤，并通过实验进行逻辑功能验证。 4．学会应用双稳态触发器设计电路。 二、实验任务（建议学时：2学时） （一）基本实验任务 1. 两种基本RS触发器逻辑功能测试； 2. D触发器（74LS74）的逻辑功能测试； 3. JK触发器（74LS112）的逻辑功能测试； 4. 用JK触发器构成D、T、T＇触发器，并验证其逻辑功能； （二）扩展实验任务（电类本科生1、2、3项必选一个，4、5项必选一个，非电类本科生1、2、3项任选一个） 1. 对图4-5所示时序逻辑电路1进行分析，画出电路的状态表，并说明该电路实现的逻辑功能是什么？请根据电路原理图在实验室完成电路连线，并验证你的结论。 2. 对图4-6 异步时序逻辑电路2进行分析，画出电路的状态表，并说明该电路实现的逻辑功能是什么？请根据电路原理图在实验室完成电路连线，并验证你的结论。 3. 对图4-7 异步时序逻辑电路3进行分析，画出电路的状态表，并说明该电路实现的逻辑功能是什么？请根据电路原理图在实验室完成电路连线，并验证你的结论。 4.使用D触发器设计一个四位同步加法计数器（可适当增加必要的基本门电路），并验证其逻辑功能。 5.根据图4-9所示电路及工作原理，使用D触发器将图中的控制电路设计出来，以实现图4-9电路的功能。

三、实验原理 触发器（Flip-flop）简称FF。按电路结构分为：基本RS触发器（又称RS锁存器）、同步触发器、主从触发器（Master-Slave FF）、边沿触发器（Edge-Triggered）、维持阻塞触发器等，不同电路结构的触发器有不同的动作特点。按逻辑功能分为：RS触发器（RS锁存器）、D触发器、JK触发器、T和T′触发器等。 1）基本RS触发器动作特点：基本RS触发器，其输出端和Q′状态由输入信号R和S来决定，当输入信号R和S发生变化时，输出端Q和Q′的状态作相应的变化。 2）同步RS触发器（高电平触发）动作特点：输入信号在CP=0期间保持不变，在CP=1的全部时间内R、S的变化都将引起触发器状态的相应改变，即在CP=1期间输入信号发生多次变化，触发器的状态也可能发生多次翻转，电路的抗干扰能力弱。 3）主从触发器的动作特点：①在CP=1期间，主触发器接收输入端（S、R或J、K）的信号，输出端被置为相应的状态，从触发器保持原状态；②在CP下降沿（或上升沿）到来时从触发器按主触发器的状态翻转，即Q和Q′端的状态改变发生在CP的下降沿（或上升沿）。 使用主从触发器应注意：只有在CP=1期间输入状态不变的条件下，当下降沿（或上升沿）到来时，输出状态（次态）才会由输入的状态决定。否则，必须考虑CP=1期间输入状态的全部变化过程，才能确定当下降沿（或上升沿）到来时，触发器的输出状态（次态）。4）边沿触发器的动作特点：边沿触发器的次态仅取决于CP信号的上升沿（或下降沿）到达时输入端的逻辑状态，而在这以前或以后，输入信号的变化对触发器的状态没有影响。这种特点有效的提高了触发器电路的抗干扰能力，因而也提高了电路的工作可靠性。 目前生产的触发器定型产品中只有JK触发器和D触发器两大类。 （一）基本实验任务 1. 与非门、或非门分别构成的RS基本触发器逻辑功能测试 如图4-1所示的两种基本RS触发器分别由与非门和或非门构成。

555构成的单稳态触发器的四种基本电路

555构成的单稳态触发器的四种基本电路 图(a所示电路是典型的单稳模式电路。当外加脉冲经C1、R1微分电路加至555的2脚时，负向脉冲(<1/3VDD使555置位，3脚输出暂稳脉冲宽度td=1．1RC。 图(b与图(a类同，但它有两个输出端。C通过R至555内部灌电流放电，恢复时间比图(a要长。 图(c电路的2、6脚接法与图(a、(b不同，外加触发应为正向脉冲，幅值应大于号VDD，暂稳脉冲 为负向，其宽度td=1．1RC，可同时输出两路。 图(d与图(c类同，但由于在充电回路中加进了导向二极管D，加快了充电速率，使工作频率大大 提高。该电路可同时输出两路。 [日期：2010-02-20]来源：作者：[字体：大中小] 555电路 2008/12/17 15:15 555 集成电路开始出现时是作定时器应用的，所以叫做 555 定时器或555 时基电路。但是后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可以用于调光、调温、调压、调速等多种控制以及计量检测等作用；还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，作为交流信号源以及完成电源变换、频率变换、脉冲调制等用途。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，因此目前被广泛用于各种小家电中。 555 集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、触发器、输出管和放电管等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体。它的性能和参数要在非线性模拟集成电路手册中才能查到。 555 集成电路是 8 脚封装，图 1 （ a ）是双列直插型封装，按输入输出的排列可画成图 1 （ b ）。其中 6 脚称阀值端（ TH ），是上比较器的输入。 2 脚称触发端（），是下比较器的输入。 3 脚是输出端（ V O ），它有 0 和 1 两种状态，它的状态是由输入端所加的电平决定的。 7 脚的放电端（ DIS ），它是内部放电管的输出，它也有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定的。 4 脚是复位端（），加上低电砰（＜ 0.3 伏）时可使输出成低电平。 5 脚称控制电压端（ V C ），可以用它改变上下触发电平值。 8 脚是电源， 1 脚为地端。

单稳态触发器只有一个稳定状态

单稳态触发器只有一个稳定状态，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态，该暂态维持一段时间又回到原来的稳态。 一、用555定时器构成单稳态触发器： 1.电路组成 如图6-7所示，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。 2.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。 二、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

双稳态电路原理、设计及应用(按键触发开关)

双稳态电路原理及设计、实际应用 一、工作原理 图一为双稳态电路，它是由两级反相器组成的正反馈电路，有两个稳定状态，或者是BG1导通、BG2截止；或者是BG1截止、BG2导通，由于它具有记忆功能，所以广泛地用于计数电路、分频电路和控制电路中。 原理，图2（a）中，设触发器的初始状态为BG1导通，BG2截止，当触发脉冲方波从1端输入，经CpRp微分后，在A点产生正、负方向的尖脉冲，而只有正尖脉冲能通过二极管D1作用于导通管BG1的基极是。ic1减小使BG1退出饱和并进入放大状态，于是它的集电极电位降低，经电阻分压器送到截止管BG2的基极，使BG2的基极电位下降，如果下降幅度足够时，BG2将由截止进入放大状态，因而产生下列正反馈过程（看下列反馈过程时，应注意：在图一的PNP电路中，晶体管的基极和集电极电位均为负值，所以uc1↓，表示BG1集电极电位降低，而uc1↑则表示BG1集电极电位升高，当BG1基极电位降低时，则ic1↑，反之当BG1基极电位升高时，ic1↓，ic1越来越小，ic2越来越大，最后到达BG1截止、BG2导通；接差触发脉冲方波从2端输入，并在t=t2时，有正尖脉冲作用于导通管BG2的基极，又经过正反馈过程，使BG1导通，BG2截止。以后，在1、2端的触发脉冲的轮流作用下，双稳电路的状态也作用相应的翻转，如图一（b）所示。 图一、双稳态电路 由上述过程可见：（1）双稳态电路的尖顶触发脉冲极性由晶体管的管型决定：PNP管要求正极性脉冲触发，而NPN管却要求负极性脉冲触发。（2）每触发一次，电路翻转一次，因此，从翻转次数的多少，就可以计算输入脉冲的个数，这就是双稳态电路能够计算的原理。双稳态电路的触发电路形式有：单边触发、基极触发、集电极触发和控制触发等。 图二给出几种实用的双稳态电路。电路（a)中D3、D4为限幅二极管，使输出幅度限制在-6伏左右；电路（b）中的D5、D6是削去负尖脉冲；电路（C）中的ui1、ui2为单触发，ui为输入触发表一是上述电路的技术指标。

置位和复位优先双稳态触发器指令

置位和复位优先双稳态触发器指令 RS触发器具有置位和复位的双重功能，RS触发器是复位优先时，当置位（S）和复位（R）同时为真时，输出为假。而SR触发器是置位优先触发器时，当置位（S)和复位（R）同时为真时，输出为真。RS 和SR触发器指令应用如下图所示： 图4-16 RS 和SR 触发器指令应用 边沿触发指令 边沿触发是指用边沿触发信号产生一个机器周期的扫描脉冲，通常用做脉冲整形。边沿触发指令分为上升沿（正跳变触发）和下降沿（负跳变触发）两大类，正跳变触发指令指输入脉冲的上升沿使触点闭合（ON）一个扫描周期。负跳变触发指输入脉冲的下降沿使触点闭合（ON)一个扫描周期。边沿触发指令格式见表4-5

【例4-5】如图4-17所示的程序，若I0.0上电一段时间后再断开，请画出I0.0,Q0.0,Q0.1和Q0.2 图4-17 边沿触发指令应用实例 [解]如图4-17所示,在I0.0的上升沿，触点（EU)产生一个扫描周期的时钟脉冲，驱动输出线圈Q0.1通电一个扫描周期,Q0.0通电，使输出线圈Q0.0置位并保持。 在I0.0的下降沿，触点（ED）产生一个扫描周期的时钟脉冲，驱动输出线圈Q0.2通电一个扫面周期，是输出线圈Q0.0复位并报出。【例4-6】设计用一个单按钮控制一盏灯的亮和灭，即按奇数次按钮灯亮，按偶数次按钮等灭。 [解] 当I0.0第一次合上时，V0.0接通一个扫描周期，使得Q0.0线圈得电一个扫描周期，当下一次扫描周期到达，Q0.0常开触点闭合自

锁，灯亮。 当I0.0第二次合上时，V0.0接通一个扫描周期，使得Q0.0线圈闭合一个扫描周期。切断Q0.0的敞开触点和V0.0的敞开触点，使得灯灭。

数字电子技术第25次课单稳态触发器

第25次课 单稳态触发器 ● 本次重点内容： 1、单稳态触发器的工作原理。 2、周期的计算方法。 ● 教学过程 25.1单稳态触发器 一、单稳态触发器的特点： 1、有一个稳定状态和一个暂稳状态。 2、在触发脉冲作用下，电路将从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态停留一段时间后，又自动返回稳定状态。 3、暂稳态时间的长短取决于电路本身参数，与触发脉冲的宽度无关。 二、电路组成： 图25－1（a ） 图25－1（b ） 三、工作原理： 1、稳定状态： 接通电源前，u I 为高电平。接通电源后，U CC 经R 对电容C 充电，当电 容C 上的电压u c ≥32U CC 时，由于u I ＞3 1U CC ，555定时器输出为低电平。放电

管VT 导通，电容C 经放电管VT 迅速放电，u c ≈0，由于U TH ＜32U CC , U TR ＞3 1U CC ,所以555定时器保持0状态不变。稳态时，u c ＝0，u o =0。 2、暂稳态 在负触发脉冲u I 的作用下，低电平触发端TR 得到低于3 1U CC 的触发电 平，由于此时u c ＝0，U TH ＜32U CC , U TR ＜3 1U CC , 555定时器输出高电平。同时放电管VT 截止，电路进入暂稳态，定时开始。 暂稳态阶段（t1~t2）,电容C 充电，充电回路为U CC →R →C →地，充电时间常数为RC ，u c 按指数上升。 3、自动返回稳定状态 当电容C 上的电压u c 上升32U CC 时，由于U TH ≥32U CC , U TR ≥3 1U CC ,555定时器输出由高电平变为低电平，放电管VT 由截止变为饱和，暂稳态结束。电容C 经放电管VT 迅速放电到0V ，由于放电管饱和导通的等效电阻较小，所以放电速度快，在这个阶段555定时器维持低电平状态。 电路返回稳态后，当下一个触发信号到来时，又重复上述过程。 可见，输出脉冲宽度t w 为电容C 上的电压u c 由0充到3 2U CC 所需的时间，其大小可用下式计算: t w =RCln 3≈1.1RC 四、用门电路构成的微分型单稳态触发器 （一）电路组成：

实验五(单稳态触发器和多谐振荡器)

年级_______班级_____学号________________姓名________________成绩_______ 实验五单稳态触发器和多谐振荡器 一、实验目的 1．研究555单稳态触发器的功能。 2．研究由555构成的多谐振荡器的功能。 二、实验器材 5V直流电源 1个 逻辑开关 1个 逻辑探头 1个 555定时器 1个 信号发生器 l台 双踪示波器 l台 电容器 1üF、100üF、0.02üF 各1个 0．01üF 2个 电阻 200kΩ、100KΩ、72kΩ、 48kΩ、10 KΩ、5 KΩ、1 KΩ各1个 三、实验准备 单稳态触发器具有三个特点：第一，有一个稳态和一个暂稳态；第二，在外来触发脉冲的作用下，能够从稳态翻转为暂稳态：第三，暂稳态维持一段时间以后将自动返回稳态而暂稳态的维持时间与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。 图5-1 555单稳态触发器 图5-1电路可用来验证555单稳态触发器的逻辑功能。图中TRI为下沿触发脉冲输入端，由时钟脉冲逻辑开关CLOCK提供下沿触发脉冲。逻辑探头Output可显示单稳电路的输出状态，稳态时Out=0，暂稳态时Out=1。暂稳态的维持时间t w由RC电路的时间常数来决定，其计算公式为

t w≈1.1RC 图5-2 555单稳电路的时间波形 图5-2为测试555单稳态触发器时间波形的电路。信号发生器将一系列短周期方波脉冲加到单稳电路的下沿触发输入端TRI，示波器将显示触发输入端TRI和输出端Out 的波形。 图5-3是一个用555定时器连成的多谐振荡器电路。电路的振荡频率用输出矩形波的占空比由外接元件R A、R B和C1决定。C2为控制输入端CON的旁路电容，对振荡频率没有什么影响，在有些情况下可以去掉。振荡频率f由输出脉冲的周期求出，即 占空比q为用百分数表示的多谐振荡器输出高电平的时间t2与周期T之比，即 对于图5-3所示的多谐振荡电路，在一周内输出低电平的时间t1、输出高电平的时间t2、振荡周期T、振荡频率吸占空比q的近似值可由下列公式求出

单稳态触发器

课题：单稳态触发器 课时：讲/练二课时 教学要求： （1）理解单稳态触发器的工作原理； （2）掌握输出波形周期的估计。 教学过程： 一、微分型单稳态触发器 1、单稳态触发器的功能特点：只有一个稳定状态的触发器。如果没有外来 触发信号，电路将保持这一稳定状态不变。只有在外来触发信号作用下，电路才会从原来的稳态翻转到另一个状态。但是，这一状态是暂时的，故称为暂稳态，经过一段时间后，电路将自动返回到原来的稳定状态。 2、功能：常用于脉冲的整形和延时。 3、电路组成： vo经过R、C组成的微分电路，耦合 到门G2的输入端，故称微分型单稳态电路。 4、工作原理： 1）电路的稳态：无触发信号输入时，v I为高 电平。由于电阻R很小，B端相当于接地，门 G2的输入信号为低电平0，v o输出高电平1 态。 2）电路的暂稳态：当输入端A加入低电 平触发信号时，门G1的输出为高电平1，通过电容C耦合，门G2 的输入信号为高电平1，v o输出低电平0态。 3）暂稳态期间：v o1高电平对C充电，使B端的电平也逐渐下降。 4）自动恢复为稳态：当B端的电平下降到关门电平时，门G2关闭，输出电压又上跳为高电平。 5、输出脉冲宽度：T W≈0.7RC。 二、集成单稳态触发器－CT74121 （一）外引线排列及引出端符号 Q：暂稳态正脉冲输出端； Q：暂稳态负脉冲输出端； TR＋：为正触发（上升沿触发）输入端； TR一A、TR一B：两个负脉冲（下降沿触发）输入端；

Cext：为外接电容端； Rint：为内电阻端； Rext/Cext：为外接电阻和电容的公共端； Vcc、GND、NC。 （二）逻辑功能及简要说明 1、外引线排列图： 2、输出脉冲宽度T W由定时元件R、C决定。T W≈0.7RC。作业：P26713－9、13－10

实验九单稳态双稳态触发器

STE-3A 数字电路实验—09 实验九单稳态和双稳态触发器 一．实验目的 1．掌握单稳态触发电路的工作原理。 2．掌握双稳态触发电路的工作原理。 二．电路原理简述 由于单稳态触发器电路因触发后能够保持一段暂稳状态，?所以这种电路具有记忆功能，即将触发信号保持一段时间。单稳态触发器只有一个稳定输出状态，这个稳定状态要么是0，要么是1。另有一个暂稳输出状态，电路在暂稳态下会自动返回到稳定输出状态，电路只有在有效输入触发信号触发下才会从稳态进入暂稳态。.?单稳态触发器根据电路不同有两种：一是集—基耦合单稳态触发器电路。二是发射极耦合单稳态触发器电路。单稳态触发器电路可以用分立元器件构成，也可以用集成逻辑门构成电路单稳态触发器，在逻辑门构成的单稳态触发器电路中，根据电路不同又有微分型电路和积分型电路两种。在单稳态触发器的输入端触发电路中，可以采用基极触发电路，?也可以采用集电极触发电路。根据有效触发脉冲的极性不同又有正尖顶脉冲触发和负尖顶脉冲触发两种。 双稳态电路又称为双稳态触发器，这种电路有两个稳定的输出状态，?如果没有有效的触发信号进行触发，这种稳态电路将保持一种稳定状态。双稳态电路的输出信号波形是矩形脉冲波形，这种电路的两个输出端输出信号相位相反，即一个输出高电平时另一个输出低电平。分立元器件构成的双稳态触发器有两种电路：一是集电极－基极耦合双稳态电路，二是发射极耦合双稳态电路。两种双稳态电路都有两个稳定的状态，但电路的工作原理不同，对于集－基耦合的双稳态电路而言，它的工作状态转换是受触发信号控制的，而射耦双稳态电路受输入电压大小控制。 单稳态触发器电路和双稳态触发器电路一样，?在输入触发脉冲信号作用下电路通过正反馈回路进行翻转，使电路从一种状态翻转到另一种状态，没有负反馈回路的作用，这两种触发器电路都不能进行自动翻转。 三．实验设备 名称数量型号 1．适配器1只SD128 2．单稳态触发器1只SD113 3．电源1只5V 4．实验板1块5孔 5．电子导线若干 四．实验内容与步骤 本章节中，我们所用的元件是由两个可调整控制时间的单稳态触发回路组成的。 根据图9-1连接线路，把单稳态触发器上的电位器调整至中间位置。按下适配器上的M 按钮，然后放开，当适配器上的LED指示等亮起，就表示此时单稳态触发器输入端输入信号为“1”。过几秒钟后，我们可以看到什么？不断调整电位器，我们可以发现，单稳态触发

单稳态触发器芯片有哪些_单稳态触发器工作原理

单稳态触发器芯片有哪些_单稳态触发器工作原理 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。 单稳态触发器电路组成如图所示，其中R、C为单稳态触发器的定时元件，它们的连接点Vc与定时器的阈值输入端（6脚）及输出端V o（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V o（3脚）作为单稳态触发器的单稳信号输出端。 单稳态触发器工作原理当输入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V o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V o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：

门电路构成的单稳态触发器及典型应用分析

门电路构成的单稳态触发器及典型应用分析 单稳态触发器有一个稳定状态和一个暂稳态。当外加触发信号时，单稳态触发器从稳定状态转换到暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，由于电路中所包含的电容元件的充放电作用，电路自动返回到稳定状态，因此这种电路称为“单稳”。暂稳态维持的时间取决于电路本身的参数，而与外触发信号的宽度无关。 根据单稳态触发器的这些特点，数字系统常用它构成整形、脉冲展宽、延时和定时（产生一定宽度的方波）等电路。 【项目任务】 一、门电路构成的单稳态触发器 1．电路结构 由门电路和RC 元件组成的单稳态触发器电路形式较多。一个电阻和一个电容元件可以组成积分电路或者微分电路，因此，由门电路和RC 元件可组成积分型单稳态触发器和微分型单稳态触发器。图9.10所示电路就是微分型单稳态触发器的电路形式之一。电路中电阻R 的值小于门电路的关门电阻值，即R

实验5-实验报告

广东技术师范学院实验报告 学院： 专业： 班级： 成绩： 姓名： 学号： 组别： 组员： 实验地点： 实验日期： 指导教师签名： 实验 五 项目名称： 555时基电路及其应用 一、实验目的 1、熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点 2、掌握555型集成时基电路的基本应用 二、实验设备 1、 数字电路实验箱 2、 数字示波器 3、信号发生器 4、 555×2 2CK13×2 电位器、电阻、电容若干 三、实验内容及步骤 1、 单稳态触发器 (1) 按图5－2连线，取R ＝100K ，C ＝47μf ，输入信号v i 由单次脉冲源提供，用双踪示波器 观测V C 、V O 波形，简要画出V C 、V O 的波形测定幅度与暂稳时间，完成表5-1。（理论计算时间：t W ＝1.1RC ）

(2) 将R 改为1K ，C 改为0.1μf ，输入端加1KHz 的连续脉冲，观测波形V C ，V O ，测定幅度及暂稳时间， 完成表5-1。（理论计算时间：t W ＝1.1RC ） 表5-1 单稳态触发器实验数据 2、 多谐振荡器 图5－3 多谐振荡器 按图5－3接线，用双踪示波器观测V C 、V O 的波形，并简要画出V C 、V O 的波形，测定频率。 （信号周期理论计算公式：T ＝t w1＋t w2， t w1＝0.7(R 1＋R 2)C ， t w2＝0.7R 2C ） 表5-1 多谐振荡器实验数据 3、施密特触发器 图5－6 施密特触发器

按图5－6接线，输入信号由信号发生器提供，预先调好v S 的频率为1KHz，接通电源，逐 渐加大v S 的幅度，观测输出波形，简要画出v S 和v o的波形，依照图5-7，测绘电压传输特性。 图5－7 波形变换图图5－8 电压传输特性 四、实验报告 分析、总结实验结果

数电实验四 双稳态触发器

实验四 双稳态触发器 一、实验目的 1．熟悉并验证触发器的逻辑功能和触发方式。 2．掌握集成JK 和D 触发器的使用方法和逻辑功能的测试方法。 3．掌握用JK 或D 触发器组成分频器的方法。 二、实验原理及实验资科 触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成多种时序电路的最基本逻辑单元。触发器具有两个稳定状态，即"0"和"1"，在适当触发信号作用下，触发器的状态发生翻转,即触发器可由一 个稳态转换到另一个稳态.当输入触发信号消失后,触发器翻转后的状态保持不变(记忆功能)。 根据电路结构的不同，触发器的触发方式不同，有电平触发，主从触发和边沿触发。根据功能的不同,触发器有RS 触发器,JK 触发器,D 触发器,T 触发器,T ′触发器等类型。集成触发器的主要产品是JK 触发器和D 触发器,其他功能的触发器可由JK, D 触发器进行转换。电路结构和触发方式与功能无必然联系。比如JK 触发器既有主从式的，又有边沿式的，而主从触发器和边沿触发器都有RS 、JK 、D 触发器。 1．带清除和预置端的高速CMOS 双JK 负沿触发器CC74HC112（74HC112) (1) 功能如表5-1所示。 (2) 外引线排列见图5-3。 2．带清除和预置端的TTL 维持一阻塞双D 触发器74LS74 (1) 功能见表5-2。 (2) 5-2。 表5-1 74HC112功能表 图5-3 74HC112外引线排列图

表5-2 74LS74 功能表 三、实验内容与步骤 (一)JK 触发器74112 1．复位、置位功能 1）将74112芯片的J 端、K 端、R D 和S D 端各接到实验箱的一个“0”、“1”电平开关上；CP 接到实验箱的常"1"单次脉冲按钮开关 上； Q 和Q 各接到一个电平指示灯上。后续表格如无特别说明，输入端和输出端的接法同上。接通芯片电源，操作电平开关，完成表5-3规定的实验内容。注意，在做表中第5行实验时，先将R D 和S D 接到同一个“0”、“1”电平开关上。操作完成后恢复原来的接线。记录时对第3～5行可作简要的文字说明。 2）测量Q 、Q 端V OH 和V OL 的值 表5-3 74112复位、置位功能 2．逻辑特性 接线同1。操作电平开关和单次脉冲按钮开关，完成表5-4规定的实验内容，其中Q n 状态通过操作R D 和S D 的电平开关实现。实验时注意这些开关的操作顺序，并观察Q n+1的出现对应CP 脉冲的哪一个边沿(上升还是下降沿)，作好记录。 图5-2 74LS74外引线排列图

(最新经营)单稳态触发器与施密特触发器原理及应用

CD4047BE 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。因为没有稳定的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。具体地说，如果一开始多谐振荡器处于0状态，那么它于0状态停留一段时间后将自动转入1状态，于1状态停留一段时间后又将自动转入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，就可以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，那么经过一个正反馈过程，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，从逐渐上升；随着的负向增加，从逐渐下降。因为经和两条支路充电而经一条支路充电，所以充电速度较快，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影响，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），逐渐下降。经和两条支路反向充电（实际上先放电再反向充电），逐渐 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 将于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]。这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，就是说，静态时，的输入电 平约等于，的输出电平也约等于。因为的输出就是的输入，所以静态时也被迫工 作于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

数字电子技术实验五 触发器及其应用(学生实验报告)

实验三触发器及其应用 1．实验目的 (1) 掌握基本RS、JK、D和T触发器的逻辑功能 (2) 掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法 (3) 熟悉触发器之间相互转换的方法 2．实验设备与器件 (1) ＋5V直流电源(2) 双踪示波器 (3) 连续脉冲源(4) 单次脉冲源 (5) 逻辑电平开关(6) 逻辑电平显示器 (7) 74LS112（或CC4027）；74LS00（或CC4011）；74LS74（或CC4013） 3．实验原理 触发器具有 2 个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。 (1) 基本RS触发器 图4-5-1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS触发器，它是无时钟控制低电平直接触发的触发器。基本RS触发器具有置0 、置1 和保持三种功能。通常称S为置“1”端，因为S＝0（R＝1）时触发器被置“1”；R为置“0”端，因为R＝0（S＝1）时触发器被置“0”，当S=R=1时状态保持；S＝R＝0时，触发器状态不定，应避免此种情况发生，表4-5-1为基本RS触发器的功能表。 基本RS触发器。也可以用两个“或非门”组成，此时为高电平电平触发有效。

图4-5-1 基本RS触发器 (2) JK触发器 在输入信号为双端的情况下，JK触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。本实验采用74LS112双JK触发器，是下降边沿触发的边沿触发器。引脚功能及逻辑符号如图4-5-2所示。 JK触发器的状态方程为 Q n+1＝J Q n＋K Q n J和K是数据输入端，是触发器状态更新的依据，若J、K有两个或两个以上输入端时，组成“与”的关系。Q与Q为两个互补输出端。通常把 Q＝0、Q＝1的状态定为触发器 0 状态；而把Q＝1，Q＝0定为 1 状态。 图4-5-2 74LS112双JK触发器引脚排列及逻辑符号 下降沿触发JK触发器的功能如表4-5-2

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。

数字电路实验2014

实验一TTL门 一.实验目的 1. 熟悉TTL集成与非门外形及外部引线的排列。 2. 验证TTL与非门的逻辑功能。 3. 试用与非门接成其它几种逻辑门的方法并熟悉它们的逻辑功能。 二.实验仪器和芯片 1. 双踪示波器 2.数字电路实验箱 3.74LS00 三.实验内容和步骤 1. 熟悉实验设备： 熟悉通用实验箱的结构和使用方法，熟悉74LS00集成块的外形和引线情况。 2. 测量与非门的逻辑功能 将74LS00中的一个与非门的两个输入端分别接到实验箱中的两个电平开关上，输出端接到箱中的逻辑电平指示灯上，接通5V电源和地，按表1—1 完成逻辑功能的测量。并规定高电平为逻辑“1”，低电平为逻辑“0”。 3. 74LS00中的与非门分别接成与门、或门、非门、异或门画出接线图并将测试结果1-2表中，根据表分别写出它们的逻辑表达式。 表1—2 4.观察控制门的工作 将与非门的一个输入端A作为控制门，接到实验箱的H/L插孔上；另一个输入端B作为信号端，接到实验箱的频率为1~2Hz的时钟脉冲信号发生器CP上，输出接到箱中逻辑电平指示灯上。当扳动扭子开关时，观察指示灯亮灭情况。并用示波器观察A、B点及输出点的

波形，了解控制门的作用。 四.预习内容 1. 复习TTL与非门的工作原理 2. 了解74LS00集成电路的逻辑和引线排列图。 五..实验报告要求 1．要求写出相应的表达式； 2．画出相应的逻辑图；

实验二 组合逻辑电路分析 一. 实验目的 1. 掌握组合逻辑电路的分析方法； 2. 验证半加器和全加器的逻辑功能； 3. 了解二进制数的运算规律。 二. 实验仪器设备 1. 数字电路实验箱 2. 74LS00 三. 实验内容 组合电路的分析是根据所给的逻辑电路，写出输入与输出之间的逻辑关系（逻辑函数表达式或真值表）。从而评定该电路的逻辑功能。组合电路的分析方法，一般是首先对给定的逻辑电路按逻辑门的连接方式逐一地写出相应的逻辑表达式，然后写出输出函数的表达式（如果需要列其真值表时，可由表达式通过运算求出）。但这样写出的逻辑函数表达式可能不是最简单的，所以还应该利用逻辑代数的公式或卡诺图进行化简。 1. 分析半加器的逻辑功能 （1） 写出图2—1所示电路的逻辑表达式。 X 1= X 2= X 3= Y= Z= （2） 按图2—1接线进行测试，将测试结果记入表2—1。 2. 分析全加器的逻辑功能 （1） 写出图2—2所示电路的逻辑表达式。 图2—1

【精选】数字电路练习题及答案--施密特触发器课件

一、简答题： 1、获取矩形脉冲波形的途径有哪两种？ （1）一种方法是利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉冲。 （2）另一种方法是通过各种整形电路把已有的周期性变化波形变换为符合要求 的矩形脉冲。其前提条件是，能够找到频率和幅度都符合要求的一种已有的电压 信号。 2、施密特触发器在性能上有哪两个重要特点？ （1）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。 （2）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。 3、施密特触发器有哪些用途？ （1）可以将边沿变化缓慢的信号波形整型为边沿陡峭的矩形波。 （2）可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。 4、单稳态触发器的工作特性具有哪些显著特点？ （1）它具有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。 单稳只有一个稳定的状态。这个稳定状态要么是0，要么是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）在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，（假设稳态为0，则暂 稳态为1）。在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态。 （3）单稳态触发器在暂稳态维持的时间长短仅仅取决于电路本身的参数，与触 发脉冲的宽度和幅度无关。 二、计算题： 1、如图所示为一个用CMOS门电路构成的施密特触发器，已知电源电压为10V，

R1 10 ；R2 20k ；求其正向阈值电压、负向阈值电压及回差电压。（本题k 6 分） 解： （1）正向阈值电压为：（2 分） （2）负向阈值电压为：（2 分） （3）回差电压为：（2 分） 解： R 10 10 1 （ 2 分） （1）正向阈值电压为：V T 1 )V TH (1 ) 7.5V ( R 20 2 2 R 10 10 1 （ 2 分） （2）负向阈值电压为：V T (1 )V TH (1 ) 2 .5V R 20 2 2 （3）回差电压为：V V V V V V T 7.5 2.5 5 （2 分） T T 2、在图示的施密特触发器电路中，若G1和G2为74LS系列与非门和反相器，它