10-用门电路组成的微分型单稳态触发器.pptx

单稳态触发器是一种在数字电路中广泛应用的定时和整形电路，主要功能是将任意宽度的输入脉冲转换为固定宽度的输出脉冲。在本讲座"10-用门电路组成的微分型单稳态触发器"中，我们将探讨如何使用基本的逻辑门电路来构建这种触发器，并分析其工作原理、特性以及参数。 单稳态触发器分为两种类型：积分型和微分型。微分型单稳态触发器的特点是对输入信号的上升沿或下降沿敏感，常用于边缘检测和脉冲整形。在这个PPT中，我们主要关注的是微分型触发器的构建。 微分型单稳态触发器通常由两个反相器（G1和G2）和一些附加元件（如电阻R和电容C）组成。在电路中，R和C形成一个RC网络，负责储能和释放能量，从而产生稳定状态的脉冲宽度。 当输入脉冲Vi施加在触发器上时，电路会经历正反馈过程。在触发器的输入端，电容C通过电阻R充电，导致电压Vdd通过G1和G2在输出端产生一个短暂的高电平脉冲，这个脉冲宽度即为暂稳态脉宽tw。暂稳态脉宽取决于RC网络的充电时间常数τ=RC，因此可以通过调整R和C的值来控制脉宽。 在充电过程中，电容C上的电压会逐渐升高，直到达到阈值，使G1的输出翻转，此时G2的输出也随即翻转，电路进入稳定状态。在稳定状态下，输出O1回到低电平，电容C通过电阻R放电，这个过程称为恢复时间tre。恢复时间tre同样与RC网络有关，tre≈τ。 性能分析是理解单稳态触发器关键的一步。我们关注的主要参数有：暂稳态脉宽tw和恢复时间tre。tw决定了输出脉冲的宽度，而tre则是从暂稳态回到稳定状态所需的时间。理想情况下，tw/tre应尽可能接近于1，以确保触发器的精确性和可靠性。然而，在实际应用中，由于器件的非理想性，tw/tre可能略有偏差。 小结一下，微分型单稳态触发器利用门电路和RC网络实现对输入脉冲的整形，生成具有固定宽度的输出脉冲。其工作过程包括充电和放电两个阶段，其中充电产生暂稳态脉宽，放电则对应恢复时间。设计时，通过调整RC网络的参数，可以灵活地改变脉冲宽度和恢复时间，以满足不同应用场景的需求。在数字电路设计中，单稳态触发器是不可或缺的组成部分，广泛应用于定时、计数、脉冲整形和噪声抑制等领域。