单稳态触发电路的工作原理和功能

1.单稳态触发器只有一个稳态和一个瞬态。2.在外部脉冲的作用下，单稳态触发器可以从稳态变为瞬态。3.由于电路中RC延时环节的作用，暂态维持一段时间后又回到原来的稳态，维持暂态的时间取决于RC的参数值。

电路组成

如图6-7所示，其中R和C是单稳态触发器的定时元件，它们的连接点Vc与定时器的阈值输入端(引脚6)和输出端VO’(引脚7)相连。单稳态触发器的输出脉宽tpo=1.1RC。Ri和Ci构成输入环路的差分环节，用于将输入信号Vi的负脉宽tpi限制在允许的范围内。5RiCi，通过差分链路，可以使Vi’的尖脉冲宽度小于单稳态触发器的输出脉冲宽度tpo。如果输入信号的负脉冲宽度tpi小于tpo，则可以省略差分链路。定时器的复位输入端(4脚)接高电平，控制输入端Vm通过0.01uF接地，定时器输出端VO(3脚)作为单稳态触发器的单稳态信号输出端。

编辑本段的工作原理

当输入Vi保持高电平时，Ci相当于断开。由于Ri的存在，输入Vi’是高电平Vcc。此时，①如果定时器的原始状态为0，则集电极输出(7脚)接地，使电容C放电，Vc=0，即6脚输入的信号低于2/3 VDC，此时定时器保持为0。(2)如果定时器的原始状态是1，集电极输出(7脚)断开接地，Vcc通过R充电到C，使得Vc的电位上升。当Vc的值高于2/3 VDC时，定时器将转到0状态。结论:单稳态触发器正常工作时，如果没有施加负输入脉冲，即Vi保持高电平，则单稳态触发器的输出Vo一定是低电平。单稳态触发器的工作过程分为以下三个阶段进行分析，其工作波形如图6-8所示:

①触发翻转阶段:当输入负脉冲Vi到来时，下降沿会通过RiCi差分链路在Vi '端产生一个向下跳跃的负尖脉冲，其值低于负阈值(1/3Vcc)。由于稳态时Vc低于正向阈值(2/3Vcc)，固定定时器翻转到1，输出Vo为高电平，集电极输出与地断开，此时单稳态触发器进入瞬态。②瞬态维持阶段:由于集电极开路输出端(7脚)与地断开，Vcc通过R给C充电，Vc呈指数上升并趋于Vcc。从瞬态开始到Vc值达到正阈值(2/3Vcc)之前的时间是瞬态维持时间tpo。③返回恢复阶段:当C充电使Vc值高于正阈值(2/3Vcc)时，由于Vi '端的负尖脉冲已经消失，Vi '值高于负阈值(1/3Vcc)，定时器转到0，输出电平低，集电极输出端(7脚)接地，暂态阶段结束。c通过7引脚放电，Vc的值低于正向阈值(2/3Vcc)，单稳态触发器恢复到稳态。

编辑本段中单稳态触发器的应用示例

利用单稳态触发器的特性可以实现脉冲整形、脉冲定时等功能。1.脉冲整形利用了单稳态触发器可以产生一定宽度的脉冲的特性，可以将过窄或过宽的输入脉冲整形为固定宽度的脉冲输出。图6-9所示的不规则输入波形，经过单稳态触发器处理后，可以得到固定宽度、固定幅度、上升沿和下降沿陡峭的规则矩形波输出。

2.脉冲时序:如果单稳态触发器的输出Vo接在与门的一个输入管脚上，与门的另一个输入管脚输入高频脉冲序列Vf。当输入负窄脉冲到达时，单稳态触发器开始翻转，与门打开，允许高频脉冲序列通过与门从其输出端VAND输出。tpo定时时间过后，单稳态触发器返回稳态，与门关闭，禁止高频脉冲序列输出。从而实现高频脉冲序列的定时选通功能。