《数字电子技术基础实验》 集成单稳态触发的基本应用 单稳态触发器的特点： ①有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； ②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 后，再自动返回稳态； ③暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数,与触发脉冲的宽度和幅值 无关。 单稳态触发器广泛应用于脉冲整形、延时（产生滞后于触发脉冲的输出脉冲）、 定时（产生固定时间宽度的脉冲信号）等。 根据电路内部结构，集成单稳态触发器分为非重触发单稳态触发器与可重触发单稳态 触发器。 非重触发单稳态触发器的常见产品有74LS121,其功能表如表2.4.4所示，它有两个负 跳变触发输入端1A与2A及一个正跳变触发输入端B。其中，B端具有施密特电路的功能， 它对触发脉冲的边沿要求不苛刻，而对触发脉冲的电平有一定要求，典型值为1.2V。图2.4.6 表明了非重触发单稳态触发器的输入、输出波形关系。B为一列输入脉冲，Q为输出脉冲 在触发脉冲B1的上升沿（正跳变）作用下，输出Q变为高电平，并“停留”一段时间后自 ·50
动返回低电平，称此“停留”时间为单稳态触发器的 表2.4474LS121功能表 延迟 。在这段时间内给入脉冲B…不会改变Q 的高电平状态，只有等轴发器延迟时间完成后，Q才 1A 返回为低由平，放除：为非重使发。 可重牡发单稳态触发器的常见产品有74LS123或 74LS221。这是一个双单鸡念：位器，每个中发器的功 能如表2.45所示。触发器的输入输出波形关系如图 2.4,7所示。输入脉冲B,触发后还可以借助B,厚单发 使输出脉冲展宽，放称为可重触发。由图可见，未加面 触发脉冲时的输出端Q的脉宽为1，加重触发脉冲后 的脉宽变为2.即 tw2-T+hwl 几几-i d一a厂 图24.6非重触发单稳态触发器的输入输出波形图2.4.7可重触发单稳态触发器的输入输出波形 对于74LS123, -045P 表2.4.574LS123功能表 容。 CL 可重触发的单稳态触发器一毅都带行复位端或 清除端CLR。在清除端CLR变为低电平时，由功能 表245可得，不论这时触发器的输入端A、B为何 0 值，触发器的输 1 Q-0 0 下面举例说明集成单稳态触发器的基本应用。 1.精密延时电路 图2.4.8()为用非重往发单稳态触发器74LS121组成的单稳延时电路。输出脉冲E对输 入脉冲B的延迟时间1w可由下式计算： 1w-0. -4-4 输出冲E的宽度则由微分电路C的时间常数决定。电路各点的波形知图b)所示 该电路的延迟时间比较精确，外接电容C的取值范围为10pF-10uF,外接电阻Ret 的范围为2k2-30k2,因此延迟时间可以达到w=200ms。 ·51
图2.48非触发单稳态触发器构成的延时电 (a)运时电路b)各点波非 2.高通/低通滤波器 图2.4.9)为采用可重触发单稳态能发器74LS123构成的高通/低運滤波器电路。设输入 信号”含有不同顿幸成分，其中高须信号的周期为T,低颏信号的周期为T。如果满足T4 输出端Q的波形如图b)所示。】 为高。告及输入冲内分经过由两个与1皮的合遮雄电路，使输出Q·片鱼 出'=。·，则为片中的高域信号，2为片中的低频信号，其波形知图2.4.9b)所示。 n诚 几几 LL a 图2.4.9可重触发单稳态构成的高遥/低滤波器 ()面适区语达凌电路()各点议形 3.占空比可调的脉冲发生器 利用两个单稳态触发器的丰接与反锁可构成占空比可调的脉神发生器。如图2.4.10所 示，第一个单稳态独发器为上升沿触发，触发欧冲由2Q提供，即1B=2Q:第二个单稳态 链发器为下降沿触发，触发琳冲由1Q提供，即，2A=1Q。电路的工作原理如下： ·52
+5V 74LS123 +5V 16 6 1Q 03 20 2B 1B A 10 20 GND GND 8 (芯片脚3、脚11均接5) 图2.4.10占空比可调的脉冲发生器 接通电源，若第一单稳的输出端1Q为低电平，则第二单稳被触发，输出端2Q上跳为 高电平，经延迟时间tw20.45R2C2后自动返回低电平，这时2Q输出变为高电平，其上升沿 触发1B,使第一单稳的输出端1Q变为高电平，经延迟时间w1=0.45R1C1后自动返回低电平， 这时1Q的下降沿又触发2A,2Q又输出高电平，如此重复，2Q的输出就为一占空比可调 的脉冲波，其须率 1 1 f。- (2-4-5) tw1+tw20.45(R1C1+R2C2) 改变R,和R2的比值可得到不同的占空比：若取C=C2为数百微法，则输出频率可以低于 1Hz。如果接通电源后无脉冲输出，则可将2B瞬时接地，使电路起振。这种脉冲发生器输 出波形好、调节方便、对温度和电源的变化不很敏感。如果精心挑选精度高的电阻和电容， 则可获得频率精度和稳定度较为理想的脉冲波。 集成电路CMOS单稳态触发器如CC4098(双单稳)、CC14528(双单稳)、CC4047单稳态 触发器与集成电路TTL单稳态触发器具有相同的功能 注意： ①连线必须尽量短，否则，会出现自激（输出不正常），甚至烧坏芯片！ ②示波器测试头直接接芯片周围的接线孔（不要再用连接导线）！ ③图2.4.10电路，可取C1=10000pF(103),R1=2k2,C2=33000pF(333),R2=22k2 电位器。取值过大，输出脉冲频率过低，不使观测。 ·53·
