9.3单稳态电路 一、微分型单稳态电路 1、电路组成:CMOS或非门、反相器和RC电路组成 1 Vou VDD:PoL =0,VTH=VDD VDD RC微 2 分电路 触发脉冲 RS 2、原理分析 1)没有触发信号时,D=0 电路处于稳态: U。=0、Uo1=1、0e=0 电容C上没有电压
一、微分型单稳态电路 1、电路组成:CMOS或非门、反相器和RC电路组成 OH DD OL TH DD 2 1 V V ,V 0,V V 2、原理分析 电路处于稳态: 1)没有触发信号时,I=0 o =0、o1 =1、 c =0 电容C上没有电压 9.3 单稳态电路 RC微 分电路 触发脉冲
2)外加触发信号(正脉冲) U1f→D1=VrH 产生如下正反馈过程: 个一ol一o个 电容的端电 压不能突变y2V0∫ 迅速使o1=0D。=1 电路进入暂稳态。 这时即使D回到低电平,Do的高电平仍然会维持下去。 雅特多久呢?
2)外加触发信号(正脉冲) I I =VTH 产生如下正反馈过程: 迅速使 o1 = 0 o =1 电路进入暂稳态。 这时即使I回到低电平, O的高电平仍然会维持下去。 维持多久呢? 01 v 0 v I 2 v 电容的端电 压不能突变
3)在暂稳态期间,电容C充电 →U2→U2=VH D 产生如下正反馈过程: z个-↓-01↑ 电容的端电 v02 vor f 压不能突变1 nf 由于这时)已经回到低电平 →迅速使U1=1、D。=0 VpD 电路由暂稳态自动返回到稳态。 G 4)电路的恢复过程: RON(P) 电容放完电使0。=0, 电路回到初始的稳态
3)在暂稳态期间,电容C充电 电路由暂稳态自动返回到稳态。 I2 I2 =VTH 产生如下正反馈过程: vI2 vO vO1 迅速使 o1 = 1、o =0 4)电路的恢复过程: 电容放完电使 c =0, 电路回到初始的稳态。 由于这时 I已经回到低电平 01 v 0 v 电容的端电 压不能突变 I 2 v
3、主要参数的估算 (1)输出脉冲宽度tw: 输出脉冲的宽度等于暂稳态的持 续时间,而暂稳态的持续时间等 于从电容C开始充电到充电至U虹2 等于V的时间。 tw =RC In Uc()-vc(0+) d vc()-vc(iw) VDD-0 0 12 t w=RC In- VDD -YTH VpD RCIn2 tw=0.69RC VTH 0 (2)输出脉冲幅度Vm: 00l tw Vm=VoH-VoL≈Vop 电容C放完电所需时间 仔)恢复时间te:te=(3-)RoN(p)C 指在保证电路能正常工作的情况下,允许两个相 (4)分辨时间ta: 邻触发脉冲之间的最小间隔时间。 td =tw+tre
tw = 0.69RC (1) 输出脉冲宽度tw: (3) 恢复时间tre: 电容C放完电所需时间 tre =(3~5)RON(P)C (4) 分辨时间td: 3、 主要参数的估算 vO 1 vI vO vI2 0 0 t t t t tW 0 VTH V DD t1 t2 vd 0 t 0 ( ) ( ) ( ) (0 ) C C W C C W t t RC ln DD TH DD w 0 V V V t RC ln = RCln2 (2) 输出脉冲幅度Vm: Vm = VOH-VOL VDD td = tw+tre 指在保证电路能正常工作的情况下,允许两个相 邻触发脉冲之间的最小间隔时间。 输出脉冲的宽度等于暂稳态的持 续时间,而暂稳态的持续时间等 于从电容C开始充电到充电至I2 等于VTH的时间
思考:从电压波形观察,输入触发脉冲的宽度能否大于 输出脉宽? 如果大于,要保证电路正常工作则应在输入端加入 一个微分电路。 单稳态电路的工作特点: 1、电路具有一个稳态和一个暂稳态。在外加触发信号 的作用下,电路将从稳态转入暂稳态。暂稳态持续一段 时间以后,电路又自动返回到稳态。 2、暂稳态的持续时间仅取决于电路中的RC参数值,与 外加触发脉冲的特性无关。 利用单稳态电路的这种工作特点,能够把不同宽度或 者不同幅度、不同波形的触发脉冲变换为等宽的输出脉冲, 作为一种定时信号使用
1、电路具有一个稳态和一个暂稳态。在外加触发信号 的作用下,电路将从稳态转入暂稳态。暂稳态持续一段 时间以后,电路又自动返回到稳态。 单稳态电路的工作特点: 2、暂稳态的持续时间仅取决于电路中的RC参数值,与 外加触发脉冲的特性无关。 利用单稳态电路的这种工作特点,能够把不同宽度或 者不同幅度、不同波形的触发脉冲变换为等宽的输出脉冲, 作为一种定时信号使用。 思考:从电压波形观察,输入触发脉冲的宽度能否大于 输出脉宽? 如果大于,要保证电路正常工作则应在输入端加入 一个微分电路