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<BR>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:<BR> (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。<BR> 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。<BR>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。<BR>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。

(0)

相关推荐

  • 从CMOS到触发器(二)

    从CMOS到触发器(二)

  • 【学术论文】多时钟系统下跨时钟域同步电路的设计

    随着时间的推移,集成电路行业发展至今,已有类似如Intel这样先进的foundry,提出迈入10 nm制程的规划.高集成度的推行,也使芯片规模越来越大,功能越来越复杂,设计难度越来越高[1].SOC的 ...

  • 三极管单稳态电路

    来源:www.elecfans.com 作者:本站2008年05月26日 13:07 0 分享 订阅 关键词:单稳态三极管 电源接通时,一个三极管始终保持截止状态不变,另一个三极管始终保持饱和状态不变 ...

  • 555 单稳态电路

    555 单稳态电路                                             分类专栏: 硬件电路 文章标签: 555 单稳态触发 555定时器成本低,性能可靠,只需要外 ...

  • 555单稳态电路参数计算器

    首页·新闻·新品·文章·下载·电路·问答·视频·职场·杂谈·工具·论坛单片机/处理器FPGA软件/编程电源模拟电子PCB设计测试测量无源/分立音视频/显示MEMS系统设计消费电子工业/测控汽车电子通信 ...

  • 延时电路(NE555单稳态定时器)延时时间在线计算器

    延时电路(NE555单稳态定时器)延时时间在线计算器_三贝计算网_23bei.com [典型555单稳态电路原理及计算公式]     电阻(R) 电容(C) 时间(T) 电阻R 电容C 时间T 好东西 ...

  • 用555时基电路制成的单稳态延时电路

    来源:网络整理 作者:网络整理2020年03月20日 14:12 0 分享 订阅 关键词:555延时电路 555长延时电路图(一) 延时电路由555振荡器与555单稳态电路组成.由IC1和和R1.RP ...

  • 单稳态和双稳态电磁阀的区别

    描述 一.单稳态电磁阀 单稳态电磁阀供电为220V交流电,阀体内部设有整流电路.在加电时,阀芯克服弹力的作用,向下移动,封住冷冻室端口,液体进口端与冷藏室端连通,如下图所示:不加电时,阀芯在弹簧的作用 ...

  • 单稳态多谐振荡器概述

    多谐振荡器产生的输出波形类似于对称或不对称方波,因此是所有方波发生器中最常用的.多谐振荡器属于一个振荡器家族,通常称为"弛豫振荡器". 一般而言,分立式多谐振荡器由两个晶体管交叉耦 ...

  • 看懂这个无稳态振荡电路图工作原理模拟电路三极管就懂了一多半了

    看懂这个无稳态振荡电路图工作原理模拟电路三极管就懂了一多半了

  • 555单稳电路用作电容表或电阻表

    如图(a)所示,用555和定时电阻R1~Ra及待测电容Cx可组成指针式电容表.单稳态电路测电容的原理,是利用Cx的容量越大,则单稳态的暂稳脉宽越大,即Cx上的电压充到阀值电平(2/3VDD)所需的时间 ...