雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路及波形

雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器以類似于觸發(fā)器的方式工作，產(chǎn)生兩個穩(wěn)定輸出中的一個，它們是彼此的補充

雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是另一種類型兩個狀態(tài)器件類似于我們在前一個教程中看到的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，但這次的不同之處在于兩個狀態(tài)都是穩(wěn)定的。

雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)（因此名稱：“Bi”表示兩個）并且無限期地保持給定的輸出狀態(tài)，除非應(yīng)用外部觸發(fā)器強制它改變狀態(tài)。

雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器可以通過一個穩(wěn)定狀態(tài)切換到另一個穩(wěn)定狀態(tài)。因此，在外部觸發(fā)脈沖的應(yīng)用中，它需要兩個外部觸發(fā)脈沖才能返回其原始狀態(tài)。由于雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)，因此它們通常被稱為鎖存器和觸發(fā)器，用于順序型電路。

離散雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是一種雙態(tài)無再生器器件由兩個交叉耦合的晶體管構(gòu)成，用作“ON-OFF”晶體管開關(guān)。在兩種狀態(tài)中的每一種狀態(tài)下，其中一個晶體管被截止而另一個晶體管處于飽和狀態(tài)，這意味著雙穩(wěn)態(tài)電路能夠無限期地保持穩(wěn)定狀態(tài)。

改變雙穩(wěn)態(tài)從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)，雙穩(wěn)態(tài)電路需要合適的觸發(fā)脈沖并經(jīng)過一個完整的周期，需要兩個觸發(fā)脈沖，每個階段一個。其更常見的名稱或術(shù)語“觸發(fā)器”與設(shè)備的實際操作有關(guān)，因為它“翻轉(zhuǎn)”為一個邏輯狀態(tài)，保持在那里然后改變或“翻轉(zhuǎn)”回到其中第一個原始狀態(tài)?？紤]下面的電路。

雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路

雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器以上電路在兩種狀態(tài)下都是穩(wěn)定的，要么是一個晶體管“OFF”而另一個是“ON”，要么是第一個晶體管“ON”，第二個“OFF”。讓我們假設(shè)開關(guān)處于左側(cè)位置，位置“A”。晶體管 TR 1 的基極將接地，并在其截止區(qū)域產(chǎn)生 Q 的輸出。這意味著晶體管 TR 2 為“ON”，因為它的基極通過電阻 R1 和的串聯(lián)組合連接到Vcc R2 。當(dāng)晶體管 TR 2 為“ON”時， Q 處的輸出為零， Q 的反方向或反方向。

如果開關(guān)現(xiàn)在向右移動，位置“B”，晶體管 TR 2 將切換為“OFF”，晶體管 TR 1 將通過電阻 R3 和 R4 的組合切換為“ON”，從而產(chǎn)生 Q <的輸出/ span>和 Q 處的零輸出相反。然后我們可以說當(dāng)晶體管 TR 1 為“ON”且 TR 2 為“一個穩(wěn)定狀態(tài)”時當(dāng)晶體管 TR 1 為“OFF”且 TR 2 <時，OFF“，開關(guān)位置”A“和另一個穩(wěn)定狀態(tài)存在/ span>為“ON”，開關(guān)位置為“B”。

然后不像單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，其輸出取決于所用反饋元件的 RC 時間常數(shù)，雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器輸出取決于兩個單獨觸發(fā)脈沖的應(yīng)用，開關(guān)位置“A”或位置“B”。

所以雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器可產(chǎn)生非常短的輸出脈沖或更長的矩形輸出，其前沿隨著外部施加的觸發(fā)脈沖而上升，其后沿取決于第二觸發(fā)脈沖，如下所示。

雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器波形

在兩個穩(wěn)定狀態(tài)之間手動切換可能會產(chǎn)生雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路，但是不太實際。使用一個觸發(fā)脈沖在兩種狀態(tài)之間切換的一種方法如下所示。

順序切換雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器

通過施加單個觸發(fā)脈沖來實現(xiàn)兩種狀態(tài)之間的切換，這又會導(dǎo)致“ON”晶體管變?yōu)椤癘FF”而“OFF”晶體管變?yōu)椤癘N”負(fù)極觸發(fā)脈沖的一半。電路將依次通過向每個基極施加脈沖來順序切換，這是通過使用偏置二極管作為轉(zhuǎn)向電路的單個輸入觸發(fā)脈沖實現(xiàn)的。

然后應(yīng)用第一個負(fù)脈沖開關(guān)每個晶體管的狀態(tài)和第二脈沖負(fù)脈沖的施加將晶體管重置回其作為二分頻計數(shù)器的原始狀態(tài)。同樣，我們可以去掉二極管，電容和反饋電阻，并將各個負(fù)觸發(fā)脈沖直接施加到晶體管基極。

雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器有許多應(yīng)用產(chǎn)生置位復(fù)位，SR用于計數(shù)電路的觸發(fā)器電路，或用作計算機中的一位存儲器存儲裝置。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的其他應(yīng)用包括分頻器，因為輸出脈沖的頻率恰好是觸發(fā)輸入脈沖頻率的一半（ f / 2 ），因為它們從單個輸入改變狀態(tài)脈沖。換句話說，電路產(chǎn)生頻分，因為它現(xiàn)在將輸入頻率除以因子2（倍頻程）。

TTL / CMOS雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器

除了使用晶體管等各個分立元件生產(chǎn)雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器外，我們還可以使用常用的集成電路構(gòu)建雙穩(wěn)態(tài)電路。以下電路顯示了如何使用兩個2輸入邏輯“NAND”門構(gòu)建基本雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路。

NAND門雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器

上面的電路向我們展示了如何使用連接在一起的兩個 NAND 門來形成基本的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。這種類型的雙穩(wěn)態(tài)電路也稱為“雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器”。手動控制的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器由單刀雙擲開關(guān)（SPDT）激活，在輸出端產(chǎn)生邏輯“1”或邏輯“0”信號。

您可能已經(jīng)注意到這一點電路看起來有點熟悉，你會是對的！這種類型的雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)電路通常被稱為SR NAND門觸發(fā)器，幾乎與我們在順序邏輯教程中看到的相同。在該特定教程中，我們看到這種類型的 NAND 門雙穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生了出色的“開關(guān)去抖”電路，只允許一個開關(guān)動作來控制其輸出。

在下一個教程中 Multivibrators ，我們將看一個具有NO穩(wěn)定狀態(tài)的那個，因為它不斷地從一個穩(wěn)定狀態(tài)切換到另一個穩(wěn)定狀態(tài)。這種類型的多諧振蕩器電路被稱為Astable Multivibrator，也稱為“費用振蕩器”。