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定器构成的单稳态触发器电路形式有哪些?

来源:
2025-06-04
类别:基础知识
eye 11
文章创建人 拍明芯城

定器构成单稳态触发器通常指用555定时器来搭建相关电路,555定时器构成的单稳态触发器主要有基本电路形式、带输出缓冲的电路形式、可重复触发的单稳态触发器电路形式等,以下为你详细介绍:

基本电路形式

  • 电路构成

    • 555定时器芯片作为核心,其第2脚(触发端TR)连接触发信号输入,第6脚(阈值端TH)和第7脚(放电端DIS)连接定时电阻R和电容C,第3脚(输出端OUT)输出单稳态脉冲信号,第4脚(复位端R)接高电平(如+5V)以保证正常工作,第5脚(控制电压端CV)一般通过0.01μF的电容接地以避免干扰,第8脚(电源端VCC)接工作电源。

  • 工作原理

    • 稳态:在没有触发信号时,555定时器内部比较器输出状态使RS触发器保持Q = 0, = 1,放电三极管导通,电容C通过放电三极管放电,输出端OUT为低电平。

    • 触发过程:当触发信号使第2脚电压低于时,内部比较器输出状态改变,RS触发器置1,Q = 1, = 0,放电三极管截止,电源通过电阻R对电容C充电,输出端OUT变为高电平,电路进入暂稳态。

    • 自动返回稳态:随着电容C充电,第6脚电压逐渐升高,当达到时,内部比较器再次改变输出状态,RS触发器复位,Q = 0, = 1,放电三极管导通,电容C迅速放电,输出端OUT恢复为低电平,电路回到稳态。

  • 特点:电路简单,输出脉冲宽度,只由电阻R和电容C决定,不受触发脉冲宽度影响,但触发脉冲低电平持续时间必须大于输出脉冲宽度才能可靠触发。

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带输出缓冲的电路形式

  • 电路构成
    在基本电路形式基础上,在555定时器的输出端OUT连接一个非门(如74LS04中的一个非门)作为输出缓冲。

  • 工作原理

    • 工作过程与基本电路形式类似,当电路处于暂稳态时,555定时器输出端OUT为高电平,经过非门缓冲后,输出为低电平;当电路回到稳态时,OUT为低电平,非门输出为高电平。

  • 特点:输出缓冲可以提高电路的驱动能力,使输出信号能够更好地驱动后续负载,同时可以隔离555定时器输出与负载之间的相互影响,提高电路的稳定性。

可重复触发的单稳态触发器电路形式

  • 电路构成
    在基本电路形式基础上,将555定时器的输出端OUT通过一个二极管连接到触发端TR。

  • 工作原理

    • 初始触发:当触发信号使电路进入暂稳态后,输出端OUT为高电平。如果在暂稳态期间又有新的触发信号到来,由于二极管的作用,触发信号可以直接通过二极管使电路再次触发,从而延长暂稳态时间。

    • 自动返回稳态:当没有新的触发信号时,电容C充电到后,电路自动返回稳态。

  • 特点:可以在暂稳态期间多次被触发,暂稳态时间由最后一次触发信号到来后开始计算,直到电容充电到才结束,适用于需要连续延时或脉冲展宽的场合。

微分型单稳态触发器电路形式

  • 电路构成
    在555定时器的触发端TR前连接一个由电阻和电容组成的微分电路,用于将触发脉冲信号转换为窄脉冲信号。

  • 工作原理

    • 触发信号转换:当输入一个触发脉冲信号时,微分电路将脉冲信号转换为窄脉冲信号,加到555定时器的触发端TR,使电路进入暂稳态。

    • 暂稳态维持与返回:暂稳态的维持时间和自动返回稳态的过程与基本电路形式相同。

  • 特点:微分电路可以将不规则的触发脉冲信号转换为适合555定时器触发的窄脉冲信号,提高电路的触发可靠性,同时可以避免触发脉冲宽度过大对电路造成的影响。


责任编辑:Pan

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标签: 单稳态触发器

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