單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路圖(一)
由RC電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中,穩(wěn)態(tài)到暫穩(wěn)態(tài)需要輸入觸發(fā)脈沖,暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間即脈沖寬度是由電路的阻容元件RC決定的,與輸入信號無關(guān)。
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以用于產(chǎn)生固定寬度的脈沖信號,主要用于定時、延時與整形、消除噪聲等。
典型電路圖:
可產(chǎn)生如下圖所示波形:
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路圖(二)
LM324組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
見附圖1。此電路可用在一些自動控制系統(tǒng)中。電阻R1、R2組成分壓電路,為運放A1負輸入端提供偏置電壓U1,作為比較電壓基準(zhǔn)。靜態(tài)時,電容C1充電完畢,運放A1正輸入端電壓U2等于電源電壓V+,故A1輸出高電平。當(dāng)輸入電壓Ui變?yōu)榈碗娖綍r,二極管D1導(dǎo)通,電容C1通過D1迅速放電,使U2突然降至地電平,此時因為U1》U2,故運放A1輸出低電平。當(dāng)輸入電壓變高時,二極管D1截止,電源電壓R3給電容C1充電,當(dāng)C1上充電電壓大于U1時,既U2》U1,A1輸出又變?yōu)楦唠娖剑瑥亩Y(jié)束了一次單穩(wěn)觸發(fā)。顯然,提高U1或增大R2、C1的數(shù)值,都會使單穩(wěn)延時時間增長,反之則縮短。lm324中文資料下載pdf。
圖2
如果將二極管D1去掉,則此電路具有加電延時功能。剛加電時,U1》U2,運放A1輸出低電平,隨著電容C1不斷充電,U2不斷升高,當(dāng)U2》U1時,A1輸出才變?yōu)楦唠娖?。參考圖2。
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路圖(三)
下圖所示為晶體管單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路
它是由VT1,VT2兩個晶體管交叉耦合組成,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器VT1集電極與VT2基極之間由電容C1耦合,正是由于電容的耦合作用,使電路具有了單穩(wěn)態(tài)的特性。R4,R3是VT1的基極偏置電阻,R2是VT2的基極偏置電阻,R1,R5分別是兩管的集電極電阻。微分電路C2,R6和隔離二極管VD組成觸發(fā)電路。輸出信號可以從兩個晶體管的集電極取出,兩管輸出信號相反。
1、穩(wěn)定狀態(tài)
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)時的情況如下圖所示。電源+VCC經(jīng)R2為VT2提供基極偏流,VT2導(dǎo)通,其集電極電壓為0V,VT1因無基極偏壓而截至,其集電極電壓為+VCC,電源+VCC經(jīng)R1,VT2基極-發(fā)射極向電容C1充電,C1上的電壓為左正右負,大小等于電源電壓+VCC。
2、暫穩(wěn)狀態(tài)
當(dāng)在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的觸發(fā)端加上一個觸發(fā)脈沖時,經(jīng)C2,R6微分,負觸發(fā)脈沖通過VD加到導(dǎo)通管VT2基極。使VT2截止,并通過R4為VT1提供基極偏流。使VT1導(dǎo)通。由于電容C1兩端電壓不能突變,所以,在此瞬間VT2基極電壓將下跳為-VCC,使得VT2在觸發(fā)脈沖結(jié)束之后仍然保持截止?fàn)顟B(tài),這時電路處于暫穩(wěn)狀態(tài),如下圖所示。
進入暫穩(wěn)狀態(tài)后,電容C1通過VT1集電極-發(fā)射極、電源、R2不斷放電,放電結(jié)束后即進行反向充電,Ub2電位不斷上升。如下圖所示。當(dāng)Ub2達到VT2的導(dǎo)通閾值0.7V時,VT2立即導(dǎo)通,并通過R4使VT1截止,電路自動從暫穩(wěn)態(tài)回復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路各點工作波形如下圖所示。輸出脈寬(即暫穩(wěn)態(tài)時間)由C1經(jīng)R2的放電時間決定,。
其計算公式如下
在暫穩(wěn)態(tài)時間,VT2集電極輸出一個寬度為Tw的正矩形脈沖,VT1集電極則輸出一個寬度為Tw的負矩形脈沖。
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