参考教程https://www.bilibili.com/video/BV1pgM96yEr5/?spm_id_from333.1387.favlist.content.clickvd_source8f8a7bd7765d52551c498d7eaed8acd5一、单稳态的概念1、可重复触发与不可重复触发1单稳态指的是电路中只有一种稳态对于一个单稳态电路在没有触发脉冲作用时电路处于稳态在有触发脉冲作用后电路由稳态翻转到暂稳态而暂稳态是一种不能长久保持的状态维持一段时间后以下将这段时间简称为“暂态脉宽”电路又会回到稳态。2单稳态触发器主要有两大类①不可重复触发型电路进入暂稳态倒计时后即使有新的触发脉冲作用暂稳态倒计时也不会重置待倒计时结束后电路回到稳态才能响应下一个触发脉冲。②可重复触发电路进入暂稳态倒计时后如果有新的触发脉冲作用暂稳态倒计时会重置待倒计时结束后电路回到稳态。2、单稳态的实现方案1单稳态的实现方案有很多可以使用分立元件搭建也可以用逻辑门组合不过这两种触发方式比较单一不仅输出脉冲不稳定暂态脉宽可调节范围还不大。2除了以上两种方案其实一些芯片厂商也提供了单稳态触发集成芯片工程师可以直接根据数据手册设计原理图不需要考虑单稳态触发器的内部细节。二、几种单稳态触发方案1、使用双通道不可重复触发集成芯片1本方案使用双通道不可重复触发型的单稳态多谐振荡器两路单稳态电路完全独立其逻辑电路图和功能表如下图所示每组通道配置下降沿触发输入A和上升沿触发输入B以及独立的低电平清零引脚全部输入通道集成施密特滞回电路。2下图所示的是使用双通道不可重复触发集成芯片设计的单稳态触发电路能实现按键消抖、继电器延时切换的功能。①通过设计芯片外接的定时电阻R12和定时电容C8可以设定暂态脉宽当定时电容大于1nF时暂态脉宽近似等于定时电阻和定时电容之积。②芯片通道1负责实现按键消抖1A#引脚配置为低电平1B引脚是上升沿触发输入引脚通道1暂态脉宽设置为20ms也就是说当按下闭合开关SW5时1Q引脚会输出持续20ms的高电平其它情况都是输出低电平。③芯片通道2负责实现继电器延时切换2B引脚配置为高电平2A#引脚是下降沿触发输入引脚通道2暂态脉宽设置为10.34s也就是说当闭合开关SW6时2Q引脚会输出持续10.34s的高电平其它情况都是输出低电平。3将多个触发器级联可以增加延时时间也就是提高暂态脉宽。2、使用双通道可重复触发集成芯片1本方案使用双通道可重复触发型的单稳态触发器集成芯片MC14528B两路单稳态电路完全独立其逻辑电路图和功能表如下图所示每组通道配置下降沿、上升沿双触发输入以及独立的硬件复位引脚输入通道内置保护二极管可以捕捉到任意跳变沿信号。2下图所示的是使用双通道可重复触发集成芯片设计的单稳态触发电路能实现按键消抖、继电器延时切换的功能。①通过设计芯片外接的定时电阻R2和定时电容C3可以设定通道1的暂态脉宽当通过设计芯片外接的定时电阻R4和定时电容C4可以设定通道2的暂态脉宽。暂态脉宽与定时阻容的具体数值关系如下所示。②该电路中通道1配置为上升沿触发暂态脉宽为50μs通道2配置为下降沿触发暂态脉宽为50μs。3将多个触发器级联可以增加延时时间也就是提高暂态脉宽。3、使用电压比较器分离搭建可重复触发电路1下图所示的是利用LM311搭建的可重复触发型RC单稳态电路主要依靠RC充放电电路实现暂态延时功能需要搭配外围的阻容和基准分压。①TL431提供稳定的2.5V标准参考电压通过可调电阻R37可以设置LM311反向输入端3号引脚的基准电压。②定义电路在常态下开关SW7断开此时电容C10和电阻R38构成RC充放电回路。闭合开关SW7电容C10被VCC快速充电断开开关SW7电容C10通过电阻R38对地缓慢放电。③给LM311同相输入端的2号管脚输入正向的跳变触发信号当同相电压高于反向基准电压时LM311的7号管脚输出高电平继电器断开当同相电压低于反向基准电压时LM311的7号管脚输出低电平继电器吸合。2使用LM311搭建单稳态通用比较器时存在很多先天的问题①LM311必须额外搭配基准稳压源RC充放电回路才能够稳定工作。②LM311传输延迟高不适合高速窄脉冲整形场景。③LM311输出为集电极开漏结构必须外接上拉电阻才能输出标准的高电平。3将多个触发器级联可以增加延时时间也就是提高暂态脉宽。
