CD4047BE
单稳态触发器原理及应用
多谐振荡器是一种自激振荡电路。因为没有稳定的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。具体地说，如果一开始多谐振荡器处于0状态，那么它在0状态停留一段时间后将自动转入1状态，在1状态停留一
段时间后又将自动转入0状态，如此周而复始，输出矩形波。
图6.4.1 对称式多谐振荡器电路
对称式多谐振荡器是一个正反馈振荡电路[图6.4.1，]。容，
和
和是两个反相器，和是两个耦合电
是两个反馈电阻。只要恰当地选取反馈电阻的阻值，就可以使反相器的静态工作点位于电
压传输特性的转折区。上电时，电容器两端的电压那么经过一个正反馈过程，跳变为
迅速跳变为
，和
和均为0。假设某种扰动使
，
有微小的正跳变，
，
迅速
迅速跳变为开始充电。
迅速跳变为
，电路进入第一个暂稳态。电容的充电电流方向与参考方向相同，
的正向增加，两条支路充电而。
上升到
从经使
逐渐一条跳变
正向增加； 上升；随着
的充电电流方向与参考方向相反，的负向增加，
从
负向增加。随着
经
和
逐渐下降。因为上升到
，
时
支路充电，所以为
。理论上，管的影响，
充电速度较快，向下跳变最多跳变到
。
还没有下降到
也将向下跳变使
跳变为
。考虑到，这又使
从
输入端钳位二极向上跳变
下降到
，即变成
逐渐下降。
，电路进入第二个暂稳态。经
和
经一条支路反向充电（实
际上先放电再反向充电），
逐渐上升。
两条支路反向充电（实际上先放电再反向充电），上升到
时，电路又进入第一个暂稳态。
的上升速度大于的下降速度。当
此后，电路将在两个暂稳态之间来回振荡。
非对称式多谐振荡器是对称式多谐振荡器的简化形式[图6.4.6]。这个电路只有一个反馈电阻合电容平约等于
。反馈电阻
，
使
的静态工作点位于电压传输特性的转折区，就是说，静态时，
。因为
的输出就是
的输入，所以
和一个耦的输入电
的输出电平也约等于静态时也被迫工
作在电压传输特性的转折区。
图6.4.6 非对称是多谐振荡器电路
环形振荡器[图6.4.10]不是正反馈电路，而是一个具有延迟环节的负反馈电路。
图6.4.10 最简单的环形振荡器
图6.4.19 石英晶体多谐振荡器
石英晶体具有优越的选频性能。将石英晶体引入普通多谐振荡器就能构成具有较高频率稳定性的石英晶体多谐振荡器[图6.4.19]。我们知道，普通多谐振荡器是一种矩形波发生器，上电后输出频率为根据傅里叶分析理论，频率为
的矩形波。
的矩形波可以分解成无穷多个正弦波分量，正弦波分量的频率为
（），如果石英晶体的串联谐振频率为，那么只有频率为的正弦波分量可以通过石英
晶体（第个正弦波分量，正弦波分量被反相器转换成频率为
），形成正反馈，而其它正弦波分量无法通过石英晶体。频率为的
矩形波。因为石英晶体多谐振荡器的振荡频率仅仅取决于石英晶体本
身的参数，所以对石英晶体以外的电路元件要求不高。
HEF4093BP
施密特触发器原理及应用
我们知道，门电路有一个阈值电压，当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电
压时电路的状态将发生变化。施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压（路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压（（
），在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电）。正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压
）。普通门电路的电压传输特性曲线是单调的，施密特触发器的电压传输特性曲线则是滞回的[图
6.2.2(a)(b)]。
图6.2.1 用CMOS反相器构成的施密特触发器
（a）电路 （b）图形符号
图6.2.2 图6.2.1电路的电压传输特性
（a）同相输出 （b）反相输出
用普通的门电路可以构成施密特触发器[图6.2.1]。因为CMOS门的输入电阻很高，所以
端可以近似的看成开路。把叠加原理应用到
和
的输入
构成的串联电路上，我们可以推导出这个电路的正向
阈值电压和负向阈值电压。当时，。当从0逐渐上升到时，从0上升到，
电路的状态将发生变化。我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻的情况。因为此时电路状态尚未发生变
化，所以此类似，当
仍然为0，
时，
。当
从
逐渐下降到
，于是，时，
从
下降到
。与，电路的
状态将发生变化。我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻的情况。因为此时电路状态尚未发生变化，所
以
仍然为
，
，于是，
。通过调节
一个约束条件，就是明，即使
上升到
。如果
或，可以调节正向阈值电压和反向阈值电压。不过，这个电路有
，那么，我们有
及
，这说
或下降到0，电路的状态也不会发生变化，电路处于“自锁状态”，不能正常工作。
图6.2.4 带与非功能的TTL集成施密特触发器
集成施密特触发器比普通门电路稍微复杂一些。我们知道，普通门电路由输入级、中间级和输出级
组成。如果在输入级和中间级之间插入一个施密特电路就可以构成施密特触发器[图6.2.4]。集成施密特
触发器的正向阈值电压和反向阈值电压都是固定的。 利用施密特触发器可以将非矩形波变换成矩形波[图6.2.8]。
图6.2.8 用施密特触发器实现波形变换
利用施密特触发器可以恢复波形[图6.2.9(a)(b)(c)]。
图6.2.9 用施密特触发器对脉冲整形
利用施密特触发器可以进行脉冲鉴幅[图6.2.10]。
图6.2.10 用施密特触发器鉴别脉冲幅度
金属化聚酯膜！
参考如下：
欧洲对薄膜电容的命名，会用MK开头！ MKP = 金属化聚丙烯介质电容 MKC = 金属化聚碳酸酯介质电容 MKT = 金属化聚酯介质电容
MKS = 金属化聚苯乙烯电容（德国WIMA产也为聚酯介质） MKV = 金属化油浸式交流电力电容 MKL = 金属化漆膜介质电容 MKY = 金属化低损耗聚丙烯电容 MKT-P = 金属化聚酯纸介电容
