讨论如图8.1.2所示,在暂稳态结束瞬间(t=u2),门g2的输人电压v2较高,这时可能会损坏cmos门。为了避免这种现象发生,在cmos器件内部设有保护二极管d,如图8.1.3中虚线所示。在电容c充电期间,二极管d开路。而当艺=j2时,二极管d导通,于是%2被钳制在%d+0.6v的电位上。在恢复期间,电容c放电的时间常数td=(r∥rf)c(rf为二极管d的正向电阻),由于rf<r,因此电容放电的时间也很短。

为了改善输出波形,一般在图8.1.1所示电路的输出端再加一级反相器g3,如图8.1.3所示。

图8.1.3 宽脉冲触发的单稳电路,若采用ttl与非门构成如图8.1.1(a)所示的单稳触发器,考虑到ttl逻辑门存在输人电流,为了保证稳态时g2的输人为低电平,电阻r要小于0.7 kΩ;rd的数值则应大于2 kΩ,才能保证稳态时g1门的输入电压大于其开门电平(7n)。由于cmos门不存在输入电流,用cmos门组成的单稳触发器中,r、rd不受此限制,单稳态触发器.

由功能表可见,在下述情况下,电路有正脉冲输出:

当ai、处2两个输入中有一个或两个为低电平,b产生由0到1的正跳变时。

当b为高电平,代、aa中有一个或两个产生由1到0的负跳变时。

工作波形,根据74121的功能表,可画出图8.1.6(a)所示电路的工作波形,如图8.1.7所示。

可重复触发集成单稳态触发器,下面以常用cmos集成器件mc14528为例,简述可重复触发单稳态触发器的工作原理。该器件的逻辑图和引脚图分别如图8.1.8(a)、(b)所示,图8.1.8(a)中rexl和cext为外接定时电阻和电容。mc14528功能表和工作波形分别如表8.1.2和图8.1.9所示。

脉冲波形的变换与产生工作原理,如果将图8.1.5(a)中,具有施密特特性的非门g6与g5门合起来,看成是一个或非门,它与g7非门及定时电阻(rext或rnt)、电容(cext)组成微分型单稳态触发器,其工作原理与8,1,1节所介绍的微分型单稳态触发器相似。电路只有一个稳态q=0,口=1。当图8.1.5(a)中的a点有正脉冲触发时,电路进人暂态q=1,u=0。口的低电平使触发信号控制电路中sr锁存器的g2门输出为低电平,于是g4门被封锁,此时即使有触发信号输人,在a点也不会得到触发信号。只有在电路返回稳态后,触发信号才能使电路再次被触发。由以上分析可知,电路具有边沿触发的性质,且属于不可重复触发的单稳态触发器。电路的输出脉冲宽度为tw≈0.7rc                 (8.1.5)

逻辑功能74121的功能如表8.1.6所示,表8.1.6 74121功能表.

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