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7.6 单稳态触发器 ① 没有触发信号时，即ui为高电平时，由如图7-35所示的555定时器电路的工作原理可知，Q?=?0，?=?1，uo为低电平，电路工作在稳态。 ② 接通UCC后瞬间，UCC通过R对C充电，当uC上升到2UCC/3时，比较器C1输出为“0”，将触发器置0，uo?=?0。这时 ?=?1，放电管VT导通，C通过VT放电，电路保持稳态。 ③ 当ui下降沿到来时，因为ui＜UCC/3，使C2?=?0，触发器置“1”，uo又由“0”变为“1”，电路进入暂态。由于此时 ?=?0，放电管VT截止，UCC经R对C充电。虽然此时触发脉冲已消失，比较器C2的输出变为“1”，但充电继续进行，直到uC上升到2UCC/3时，比较器C1输出为“0”，将触发器置“0”，电路输出uo?=?0，VT导通，C放电，电路恢复到稳定状态。 ④ 恢复过程结束后，电路返回到稳定状态，单稳态触发器又可以接收新的触发信号。 如图7-35(b)所示的是单稳态触发器的工作波形，输出脉冲宽度tP 1.1RC。 上一页 下一页 返回 7.6 单稳态触发器 7.6.3 单稳态触发器的应用 单稳态触发器不能自动地产生矩形脉冲，但却可以把其他形状的信号变换整形成为矩形波，同时也常用于延时和定时，用途很广。 1. 整形 单稳态触发器能把不规则的波形变换成为幅度和宽度都相等的脉冲波形。如图7-36所示的是输入波形ui经过单稳态触发器后输出uo的波形，可用于整形。 2. 延时和定时 如图7-37(a)所示，由于单稳态触发器能产生一定脉宽tP的脉冲波形，所以，用此脉冲去控制与非门，那么只有在tP期间输入A信号才有效，才有正常的输出。显然，这起到了延时和定时作用。如图7-37(b)所示为工作波形。 上一页 返回 7.7 多谐振荡器 多谐振荡器是一种自激振荡电路，当电路接好后，只要接通电源，在其相应的输出端就会输出矩形脉冲。由于矩形脉冲中除了基波之外还含有高次谐波，故称为多谐振荡器。多谐振荡器的电路形式有很多。下面介绍由集成门电路和555定时器电路构成的多谐振荡器。 7.7.1 多谐振荡器的电路组成及工作原理 1. 电路组成 如图7-38(a)所示的是用3个非门、2个电阻和1个电容构成的多谐振荡器，电路形成了一个闭环。其中R、C为定时元件，决定多谐振荡器的振荡周期和频率；RS具有限流作用。 2. 工作原理 (1) 第一暂态及自动翻转的工作过程。设接通电源后，输出端uo为低电平，它直接送到输入端ui1使ui2为高电平，这样，一方面使uo2为低电平，另一方面通过C的耦合，使ui3为高电平，从而保证输出uo为低电平。这是第一暂态，如图7-38(b)所示。 下一页 返回 7.7 多谐振荡器 在这个暂稳态期间，ui2(高电平)通过电阻R对电容C充电，使ui3逐渐下降。在t1时刻，ui3下降到门电路的阈值电压UT，使uo(ui1)由0变为“1”，ui2由“1”变为“0”，uo2由“0”变为“1”。同样由于电容电压不能跃变，故ui3发生跳变，使uo保持为“1”。至此，第一个暂稳态结束，电路进入第二个暂稳态。 (2) 第二暂态及其自动翻转的工作过程。在第二暂态期间，uo2的高电位通过R、C对电容C反向充电为低电平，随着放电的进行，ui3逐渐升高。在t2时刻，ui3升高到UT，使uo(ui1)又由“1”变为“0”，第二个暂稳态结束，电路返回到第一个暂稳态，又开始重复前面的过程。 在上述电路中，振荡周期为：T 2.2RC，显然，通过调节R、C的数值，可以达到改变振荡频率的目的。通常电容C用于粗调，而电阻R用于细调。 上一页 下一页 返回 7.7 多谐振荡器 7.7.2 由555定时器构成的多谐振荡器 1. 电路组成 如图7-39(a)所示的是用555定时器构成的多谐振荡器，其中电阻R1和R2以及C作为振荡器的定时元件，决定输出矩形波正、负脉冲的宽度。 2. 工作原理 由555定时器(见图7-34)构成的多谐振荡器的工作波形如图7-39(b)所示。下面分析其具体工作原理。 (1) 第一暂态及自动翻转的工作过程。接通电源前，电容C上无电荷，故接通电源的一瞬间，C来不及充电，使得uC?=?0，比较器C1的输出为1，C2的输出为“0”，基本RS触发器Q?=?1，?=?0，uo为高电平，VT截止。这是电路的第一暂态。接通UCC后，UCC经R1和R2对C充电。 上一页 下一页 返回 7.7 多谐振荡器 当uC上升到2UCC/3时，比较器C1的输出变为“0”，基本RS触发器自动翻转为Q?=?0，?=?1，uo为低电平，VT导通。UC从UCC/3充电上升到2UCC/3所需的时间，即第一个暂稳态的脉冲宽度Tp1 0.7(R1+R2)C