討論如圖8.1.2所示,在暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束瞬間(t=u2),門g2的輸人電壓v2較高,這時(shí)可能會(huì)損壞cmos門。為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生,在cmos器件內(nèi)部設(shè)有保護(hù)二極管d,如圖8.1.3中虛線所示。在電容c充電期間,二極管d開路。而當(dāng)藝=j2時(shí),二極管d導(dǎo)通,于是%2被鉗制在%d+0.6v的電位上。在恢復(fù)期間,電容c放電的時(shí)間常數(shù)td=(r∥rf)c(rf為二極管d的正向電阻),由于rf<r,因此電容放電的時(shí)間也很短。

為了改善輸出波形,一般在圖8.1.1所示電路的輸出端再加一級(jí)反相器g3,如圖8.1.3所示。

圖8.1.3 寬脈沖觸發(fā)的單穩(wěn)電路,若采用ttl與非門構(gòu)成如圖8.1.1(a)所示的單穩(wěn)觸發(fā)器,考慮到ttl邏輯門存在輸人電流,為了保證穩(wěn)態(tài)時(shí)g2的輸人為低電平,電阻r要小于0.7 kΩ;rd的數(shù)值則應(yīng)大于2 kΩ,才能保證穩(wěn)態(tài)時(shí)g1門的輸入電壓大于其開門電平(7n)。由于cmos門不存在輸入電流,用cmos門組成的單穩(wěn)觸發(fā)器中,r、rd不受此限制,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器.

由功能表可見,在下述情況下,電路有正脈沖輸出:

當(dāng)ai、處2兩個(gè)輸入中有一個(gè)或兩個(gè)為低電平,b產(chǎn)生由0到1的正跳變時(shí)。

當(dāng)b為高電平,代、aa中有一個(gè)或兩個(gè)產(chǎn)生由1到0的負(fù)跳變時(shí)。

工作波形,根據(jù)74121的功能表,可畫出圖8.1.6(a)所示電路的工作波形,如圖8.1.7所示。

可重復(fù)觸發(fā)集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,下面以常用cmos集成器件mc14528為例,簡(jiǎn)述可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理。該器件的邏輯圖和引腳圖分別如圖8.1.8(a)、(b)所示,圖8.1.8(a)中rexl和cext為外接定時(shí)電阻和電容。mc14528功能表和工作波形分別如表8.1.2和圖8.1.9所示。

脈沖波形的變換與產(chǎn)生工作原理,如果將圖8.1.5(a)中,具有施密特特性的非門g6與g5門合起來,看成是一個(gè)或非門,它與g7非門及定時(shí)電阻(rext或rnt)、電容(cext)組成微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,其工作原理與8,1,1節(jié)所介紹的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器相似。電路只有一個(gè)穩(wěn)態(tài)q=0,口=1。當(dāng)圖8.1.5(a)中的a點(diǎn)有正脈沖觸發(fā)時(shí),電路進(jìn)人暫態(tài)q=1,u=0。口的低電平使觸發(fā)信號(hào)控制電路中sr鎖存器的g2門輸出為低電平,于是g4門被封鎖,此時(shí)即使有觸發(fā)信號(hào)輸人,在a點(diǎn)也不會(huì)得到觸發(fā)信號(hào)。只有在電路返回穩(wěn)態(tài)后,觸發(fā)信號(hào)才能使電路再次被觸發(fā)。由以上分析可知,電路具有邊沿觸發(fā)的性質(zhì),且屬于不可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。電路的輸出脈沖寬度為tw≈0.7rc                 (8.1.5)

邏輯功能74121的功能如表8.1.6所示,表8.1.6 74121功能表.

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