2 无稳态触发器PPT

制作人：李江 无稳态电路简介 名教师黄洪刚工作室 无稳态电路的定义 1 无稳态电路的常见类型 2 目录 2 一、无稳态电路的定义 输出在高、低电平不停翻转，没有稳定状态的电路，为无稳态触发器，通常称多谐振荡器。 多谐振荡器是一种矩形波产生电路，无需外加触发信号，便能产生一定频率和一定宽度的矩形脉冲。由于矩形波中含有丰富的多次谐波，故称为多谐振荡器。 3 二、常见无稳态电路 常见的无稳态电路有以下几种： RC耦合多谐振荡器 石英晶体多谐振荡器 555电路构成的多谐振荡器 4 1、RC 耦合多谐振荡器的电路组成 由两个非门G1、G2接成阻容耦合正反馈电路。 多谐振荡器电路符号 多谐振荡器原理电路 G1的输出端通过电容C1耦合至G2的输入端，G2的输出端通过电容C2耦合至G1的输入端，非门G1、G2的输出端与输入端之间连接有R1、R2，电阻的阻值使非门工作在转折区，同时与C1、C2组成定时电路，决定多谐振荡器的振荡频率和脉冲宽度。 （一）、RC耦合多谐振荡器电路 5 2、工作原理 由于非门G1、G2存在差异，假设G2输出电压比的输出电压高，通过C2耦合使G1的输入端电压升高，通过G1反相后输出电压下降， 经电容C1耦合使G2输入端电压降低，经G2反相作用后，输出电压进一步升高。 通过以上正反馈过程使G1输出低电平（0态）、G2输出高电平（1态），进入第一暂稳态。 （一）、RC耦合多谐振荡器电路 6 非门G2输出高电平时，通过向C1充电，致使G2的输入端电位逐渐上升； 非门输出低电平时，电容将通过放电，导致的输入端电位逐渐下降，最后使输出高电平（1态），输出低电平（0态）,进入第二暂稳态。 （一）、RC耦合多谐振荡器电路 7 非门G1输出高电平时，通过向C2充电，致使G1的输入端电位逐渐上升； 非门输出低电平时，电容将通过放电，导致的输入端电位逐渐下降，最后使电路又从第二暂稳态返回第一暂稳态。 （一）、RC耦合多谐振荡器电路 8 此后，不断充电、放电，持续不断地翻转，产生矩形脉冲。该电路的工作波形如右图所示。 输出矩形脉冲的周期由电容充放电的时间常数τ决定，==,==,振荡周期和振荡频率为： 通过调换电容C的容量来粗调f0，改变电阻R的阻值来细调f0。 （一）、RC耦合多谐振荡器电路 9 TTL集成电路74LS00组成的RC耦合多谐振荡器如下图所示，74LS00含有4个与非门，取用其中的两个可接成振荡电路，使用时将与非门的两个输入端接在一起作为非门使用，电路采用+5V直流电源供电。 （一）、RC耦合多谐振荡器电路 应用实例 10 为了获得高精度和高稳定性的脉冲信号源，可选用石英晶体谐振体构成如下图所示的多谐振荡电路。 集成电路构成的石英晶体振荡器主要有两类。一类输出为矩形波信号，通常由集成电路内部的门电路和外接石英晶体组成的正反馈电路来构成；另一类输出为正弦波信号，则由集成电路内部的放大电路和外接石英晶体构成三点式振荡电路。 （二）、石英晶体多谐振荡器电路 11 电阻R1、R2和电容C是外接定时元件。5脚CO端通过一个0.01uF的电容接地，在工作中不使用外接控制电压。其工作原理如下： （1）接通电源Vcc后,Vcc经电阻R1和R2，对电容C进行充电，使逐渐升高，当上升到时，555定时器内比较器C1的输出，即基本SR触发器的R跳变为低电平，比较器C2的输出即基本SR触发器的S端跳变为高电平,使基本SR触发器置0有效，输出端OUT即=0，放电管T导通。 （三）、555电路构成的多谐振荡器电路 12 （2）电容 C通过电阻R2和7脚的放电管T放电,使下降。当下降到1/3时，比较器C1的输出即基本 SR触发器的R端跳变为高电平，比较器C2的输出即基本SR触发器的S端跳变为低电平,使基本SR触发器置1有效，输出端OUT即又由0变为1,放电管T截止。 （3）又经R1和R2再次对电容C进行充电,使再次升高。如此重复上述过程,周而复始,在输出端就产生了连续的矩形脉冲。电路的工作波形如右图。 （三）、555电路构成的多谐振荡器电路 13 555定时器构成的多谐振荡器有两个暂稳态，持续时间分别为和，电容C充电时间为： 电容C放电时间为： 故输出矩形波的振荡周期振荡频率分别为： （三）、555电路构成的多谐振荡器电路 14 感谢您的聆听！ 黄洪刚名教师工作室 开发教师：李江 联系QQ：61483553 15 $$