如何看懂電路圖(五):脈沖電路詳解

此外,象反相器、射極輸出器等電路也有“整舊如新”的作用,也可認為是整形電路。
有記憶功能的雙穩電路多諧振蕩器的輸出總是時(shí)高時(shí)低地變換,所以它也叫無(wú)穩態(tài)電路。另一種雙穩態(tài)電路就絕然不同,雙穩電路有兩個(gè)輸出端,它們總是處于相反的狀態(tài):一個(gè)是高電平,另一個(gè)必定是低電平。它的特點(diǎn)是如果沒(méi)有外來(lái)的觸發(fā),輸出狀態(tài)能一直保持不變。所以常被用作寄存二進(jìn)制數碼的單元電路。
?。?1 )集基耦合雙穩電路
圖 9 是用分立元件組成的集基耦合雙穩電路。它由一對用電阻交叉耦合的反相器組成。它的兩個(gè)管子總是一管截止一管飽和,例如當 VT1 管飽和時(shí) VT2 管就截止,這時(shí) A 點(diǎn)是低電平 B 點(diǎn)是高電平。如果沒(méi)有外來(lái)的觸發(fā)信號,它就保持這種狀態(tài)不變。如把高電平表示數字信號“ 1 ”,低電平表示“ 0 ”,那么這時(shí)就可以認為雙穩電路已經(jīng)把數字信號“ 1 ”寄存在 B 端了。
電路的基極分別加有微分電路。如果在 VT1 基極加上一個(gè)負脈沖(稱(chēng)為觸發(fā)脈沖),就會(huì )使 VT1 基極電位下降,由于正反饋的作用,使 VT1 很快從飽和轉入截止, VT2 從截止轉入飽和。于是雙穩電路翻轉成 A 端為“ 1 ”, B 端為“ 0 ”,并一直保持下去。
?。?2 )觸發(fā)脈沖的觸發(fā)方式和極性
雙穩電路的觸發(fā)電路形式和觸發(fā)脈沖極性選擇比較復雜。從觸發(fā)方式看,因為有直流觸發(fā)(電位觸發(fā))和交流觸發(fā)(邊沿觸發(fā))的分別,所以觸發(fā)電路形式各有不同。從脈沖極性看,也是隨著(zhù)晶體管極性、觸發(fā)脈沖加在哪個(gè)管子(飽和管還是截止管)上、哪個(gè)極上(基極還是集電極)而變化的。在實(shí)際應用中,因為微分電路能容易地得到尖脈沖,觸發(fā)效果較好,所以都用交流觸發(fā)方式。觸發(fā)脈沖所加的位置多數是加在飽和管的基極上。所以使用 NPN 管的雙穩電路所加的是負脈沖,而 PNP 管雙穩電路所加的是正脈沖。
?。?3 )集成觸發(fā)器除了用分立元件外,也可以用集成門(mén)電路組成雙穩電路。但實(shí)際上因為目前有大量的集成化雙穩觸發(fā)器產(chǎn)品可供選用,如 R—S 觸發(fā)器、 D 觸發(fā)器、 J - K 觸發(fā)器等等,所以一般不使用門(mén)電路搭成的雙穩電路而直接選用現成產(chǎn)品。
有延時(shí)功能的單穩電路
無(wú)穩電路有 2 個(gè)暫穩態(tài)而沒(méi)有穩態(tài),雙穩電路則有 2 個(gè)穩態(tài)而沒(méi)有暫穩態(tài)。脈沖電路中常用的第 3 種電路叫單穩電路,它有一個(gè)穩態(tài)和一個(gè)暫穩態(tài)。如果也用門(mén)來(lái)作比喻,單穩電路可以看成是一扇彈簧門(mén),平時(shí)它總是關(guān)著(zhù)的,“關(guān)”是它的穩態(tài)。當有人推它或拉它時(shí)門(mén)就打開(kāi),但由于彈力作用,門(mén)很快又自動(dòng)關(guān)上,恢復到原來(lái)的狀態(tài)。所以“開(kāi)”是它的暫穩態(tài)。單穩電路常被用作定時(shí)、延時(shí)控制以及整形等。
?。?1 )集基耦合單穩電路
圖 10 是一個(gè)典型的集基耦合單穩電路。它也是由兩級反相器交叉耦合而成的正反饋電路。它的一半和多諧振蕩器相似,另一半和雙穩電路相似,再加它也有一個(gè)微分觸發(fā)電路,所以可以想象出它是半個(gè)無(wú)穩電路和半個(gè)雙穩電路湊合成的,它應該有一個(gè)穩態(tài)和一個(gè)暫穩態(tài)。平時(shí)它總是一管( VT1 )飽和,另一管( VT2 )截止,這就是它的穩態(tài)。當輸入一個(gè)觸發(fā)脈沖后,電路便翻轉到另一種狀態(tài),但這種狀態(tài)只能維持不長(cháng)的時(shí)間,很快它又恢復到原來(lái)的狀態(tài)。電路暫穩態(tài)的時(shí)間是由延時(shí)元件 R 和 C 的數值決定的: t t =0.7RC 。
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