单稳态触发器及其工程应用

1、作者简介：刘晓阳（1980，男，山东济南人，济南职业学院电子系助教。2006年2月第1期（总第52期济南职业学院学报 Journal of Ji nan V ocatio nal C ollegeFeb.2006N o.1（Serial N o.52 单稳态触发器及其工程应用刘晓阳（济南职业学院电子系,山东济南250001摘 要:该文对单稳态触发器的工作特性作了简要的说明，主要介绍了两个 具有代表性的工程应用实例，结构简单、易于实现，可用于理论分析或投入实际操 作。关键词:单稳态触发器；定时控制；失脉冲检测；工程应用中图分类号:T N609文献标识码:A单稳态触发器是一种常见的脉冲信号整形电路

2、RIM U8q+9V，输出电平有一个稳态（可以是o态或1态和一个暂稳态。无外加触发信号时，电 路处于稳态并一直保持不变，在外部触发信号的激励下，电路的输出翻转为与稳态电 平相反的暂稳态，持续一定的时间后自动回复稳态。暂稳态时间由电路自身的参数 决定。基于这一特性，单稳态触发器常应用于定时控制和失脉冲检测。下面列举两 个具有代表性的实例。一、触摸定时开关触摸式延时开关现在已经广泛应用于楼梯走道的照明电路，结构简单、使用方 便、节电效果好。图1所示是利用一片NE555集成电路接成单稳态触发器，以引脚 2和引脚3分别作为信号的输入端和输出端，以稳态控制电灯熄灭、暂稳态控制电灯 点亮，由此实现触摸定时

3、功能。图中的K为金属触摸片。初始状态下 K端悬空，电容C 1通过NE555引脚7放电而无法聚积电荷，金属片K上无感应电压。此时引脚3输出为低电平,继电器T释放，开关T -1断开，电灯不亮。当需要开灯时，用手触碰一下金属片K,人体感应的杂 波信号电压由C2加至电路的触发信号输入端，引起集成电路内部触发器翻转。引 脚3输出由低电平变为高电平，继电器T吸合，开关T -1闭合，电灯点亮。同时，引脚7 内部截止，电源开始通过R对C 1充电，定时开始。图1单稳态触发器构成触摸定时开关电路图经过一定的时间后，当电容C 1上的电压升至电源电压的2/3时,集成电路内部 触发器翻转，引脚3输出由高电平变回低电平，

4、继电器释放，电灯熄灭，定时结束。同 时,NE555引脚7导通使C 1放电，放电过程对引脚3的输出状态无影响，放电完毕后 电路又回复到前述的初始状态。电路的定时长度由C 1和R确定,约为1.1RC 1。经计算,图1所示电路的定时 时间是242s约合4min。图中VD的作用是对继电器进行稳压保护,可选用1N4148 或1N4001型。C 3是为了旁路高频干扰。二、失脉冲检测电路14?失脉冲检测电路可对系统进行故障监控，目前应用非常广泛，如医疗仪器中用于 监视心脏病人的心跳、脉搏，电力系统中监控发电机组运转速度等等。实际应用中 该电路可以由计数器或者可重复触发单稳态触发器构成。所谓可重复触发，是指单

5、稳态触发器在暂稳态期间，如有新的触发信号输入，则暂稳态时间自该输入时刻重新 起算。因此，若触发信号重复输入，则电路可以长期处于暂稳态。图2所示即是利用 一片可重复触发单稳态触发器集成电路 74122,对微处理器（MPU实施监控。JITC1/0接I丨MPURwct 端图2单稳态触发器构成失脉冲检测电路图图中74122采用外部定时电阻连接方式，R、C分别是外接定时电阻和外接定时 电容。组合输入端A1、A2接地,B1和Q分别作为信号输入端和输出端，其中B1为 上升沿触发。R D是清零端，低电平有效。开关S闭合后,74122结束清零状态开始 工作。当MPU正常工作时，循环运转的主程序定时通过特定的I/

6、O接口对B1发送 触发信号。因信号发送周期小于暂稳态时间，电路持续处于暂稳态,Q端持续输出高 电平。一旦出现外界干扰或系统内部故障，造成MPU的触发信号不再发出或者发出 周期突变而超过了暂稳态时间，电路便在暂稳态结束后回复稳态，使内部触发器发生 翻转，在Q端输出低电平。这个低电平输入 Reset端强迫MPU自动复位。电路暂稳态时间由C和R确定，约为0.7RC。图中R S为限流电阻。三、小结单稳态触发器具有从暂稳态自动回复的特性，因而在自动控制领域应用广泛。构成单稳态触发器有多种方法，最常用的是直接选取集成单稳态芯片或用555时基电路实现。其中不同型号的集成单稳态触发器对外接阻容元件参数都有一定

7、限制 使用时应参考产品手册。参考文献1 郑凤翼电工识图M.北京:人民邮电出版社，2000.2 于晓平.数字电子技术M.北京:科学出版社,2004.3 张申科，崔葛瑾.数字电子技术基础M.北京:电子工业出版社,2005.(责任编辑:王振平(上接第33页伍人山东地区史前文化发展及相关问题J.文物,1982,(10.韩榕.胶东史前文化初探C.山东史前文化论文集.济南:齐鲁书社，1986.严文明.胶东原始文化初探C.山东史前文化论文集.济南:齐鲁书社,1986.栾丰实.东夷考古M.第82页济南:山东大学出版社,1996.2 李步青山东蓬莱发现打制石器J.考古,1983,(1.3 新华社山东长岛发现古人类化石N.光明日报,198815.4 山东省博物馆山东蓬莱紫荆山遗址试掘简报J.考古,1