什么是單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器？

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器（Monostable Multivibrator）也被稱為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器或一次動(dòng)作電路，是一種特殊的電子電路。與雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器不同，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。在沒有外部觸發(fā)信號(hào)的情況下，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器會(huì)保持在它的穩(wěn)定狀態(tài)。然而，當(dāng)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器接收到一個(gè)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，它會(huì)從穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變到暫穩(wěn)態(tài)，并在一段預(yù)定的時(shí)間后自動(dòng)返回到穩(wěn)定狀態(tài)。這個(gè)預(yù)定的時(shí)間通常被稱為單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的時(shí)間常數(shù)或延時(shí)時(shí)間。

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間是由電路中的電阻和電容元件決定的。這個(gè)特性使得單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器非常適合用作定時(shí)器或延時(shí)器，可以在一定的時(shí)間后觸發(fā)一個(gè)事件或操作。

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的實(shí)現(xiàn)方式可以有多種，常見的包括使用RC電路、晶體管、集成電路等。例如，使用MOSFET和RC電路的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器就是一種常見的實(shí)現(xiàn)方式。

總的來說，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是一種具有單一穩(wěn)定狀態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)的電子電路，可以在接收到觸發(fā)信號(hào)后產(chǎn)生一段預(yù)定的延時(shí)時(shí)間，然后自動(dòng)返回到穩(wěn)定狀態(tài)。這種電路在定時(shí)器、延時(shí)器、脈沖產(chǎn)生器等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的工作原理

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器可以使用各種組件構(gòu)建，例如晶體管、運(yùn)算放大器或 555 定時(shí)器 IC。在這里，我們將解釋使用兩個(gè)雙極結(jié)型晶體管 ( BJT )的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的工作原理。

該電路由兩個(gè)BJT Q1和Q2、一個(gè)電容器C和四個(gè)電阻器RC1、RC2、R1和R2組成。電路的輸出取自Q2的集電極。

最初，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，其中 Q1 關(guān)閉，Q2 開啟。由于 Q2 的集電極接地短路，輸出為低電平。電容器 C 的右極板連接到 Q2 的基極，電壓為 0.7 V，而電容器 C 的左極板通過 R1 逐漸向 VCC 充電。

當(dāng)正觸發(fā)脈沖T施加到Q1的基極時(shí)，Q1導(dǎo)通并通過RC1傳導(dǎo)電流。這導(dǎo)致 Q1 的集電極和電容器 C 的左極板接地。電容器 C 通過 R1 和 Q1 放電，在其極板上產(chǎn)生負(fù)電壓。該負(fù)電壓會(huì)關(guān)閉 Q2，因?yàn)槠浠鶚O-發(fā)射極結(jié)是反向偏置的。

電路的這種狀態(tài)不穩(wěn)定，因?yàn)?Q1 導(dǎo)通而 Q2 截止。由于 Q2 的集電極處于 VCC，因此輸出為高電平。電容器C繼續(xù)放電，直到其電壓達(dá)到零。

此時(shí)，Q2的基極-發(fā)射極結(jié)再次變?yōu)檎蚱茫琎2導(dǎo)通。這導(dǎo)致 Q2 的集電極和電容器 C 的右極板接地。電容器 C 再次開始通過 R2 和 Q2 充電，在其極板上產(chǎn)生正電壓。該正電壓會(huì)關(guān)閉 Q1，因?yàn)槠浠鶚O-發(fā)射極結(jié)是反向偏置的。

電路返回到穩(wěn)定狀態(tài)，其中 Q1 關(guān)閉，Q2 開啟。由于 Q2 的集電極接地短路，輸出為低電平。電容器C繼續(xù)充電，直到其電壓達(dá)到0.7V。

接下來小編給大家分享一些單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖，以及簡(jiǎn)單分析它們的工作原理。

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖分享

1、單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

基本的集電極耦合晶體管單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路及其相關(guān)波形如上所示。首次通電時(shí)，晶體管TR2的基極通過偏置電阻R T連接到Vcc，從而將晶體管“完全導(dǎo)通”并進(jìn)入飽和狀態(tài)，同時(shí)在此過程中將TR1變?yōu)椤瓣P(guān)斷”。然后，這代表具有零輸出的“穩(wěn)定狀態(tài)”電路。流入的飽和基極端當(dāng)前TR2因此將等于IB =（VCC - 0.7）/ R ?。

如果現(xiàn)在在輸入端施加一個(gè)負(fù)觸發(fā)脈沖，則該脈沖的快速下降沿將直接通過電容器C1通過隔離二極管將其導(dǎo)通到晶體管TR1的基極TR1。TR1的集電極先前為Vcc，迅速下降至零伏以下，從而有效地使電容器C T跨其極板的負(fù)電荷為-0.7v。該動(dòng)作導(dǎo)致晶體管TR2現(xiàn)在在點(diǎn)X處具有負(fù)基極電壓，從而使晶體管完全“截止”。然后，這表示電路的第二狀態(tài)，即“不穩(wěn)定狀態(tài)”，輸出電壓等于Vcc。

定時(shí)電容器C T開始通過定時(shí)電阻R T對(duì)此-0.7v放電，試圖充電至電源電壓Vcc。晶體管TR2的基極處的該負(fù)電壓開始以由R T C T組合的時(shí)間常數(shù)確定的速率逐漸減小。當(dāng)TR2的基極電壓增加回到Vcc時(shí)，晶體管開始導(dǎo)通，因此再次將晶體管TR1變?yōu)椤?OFF”。這導(dǎo)致單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器自動(dòng)返回其原始穩(wěn)定狀態(tài)，等待第二個(gè)負(fù)觸發(fā)脈沖再次重新啟動(dòng)該過程。

2、簡(jiǎn)單的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

當(dāng)輸入被觸發(fā)時(shí)，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路產(chǎn)生固定的脈沖寬度。輸入饋送到 CR1，CR1 應(yīng)該是集電極開路源，因?yàn)樵谠撾娐返妮敵錾铣霈F(xiàn)活動(dòng)狀態(tài)期間，TR1 會(huì)將輸入短路到地。

該電路的輸出從 TR2 的集電極引出。該單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器輸出脈沖寬度可在 0.5 至 300 毫秒之間變化，通過 1M 微調(diào)電位器 R5 進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3、基于LM139的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

下面的電路是一個(gè)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器也稱為單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器或定時(shí)器。該電路的主要功能是產(chǎn)生固定寬度的脈沖。該脈沖的寬度由設(shè)計(jì)電路時(shí)選擇的元件值決定。

該電路的主要元件是LM139，并且該電路僅使用了四顆LM139的一段。該電路的脈沖寬度由C2和R1的值決定。選擇R1值時(shí)，應(yīng)選擇R4的10倍以上，以避免負(fù)載效應(yīng)。

4、使用晶體管的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

上述電路中，在沒有任何外部觸發(fā)信號(hào)的情況下，晶體管T1的基極處于地電平，集電極處于較高電位。因此，晶體管截止。然而，晶體管T2的基極通過電阻從VCC獲得正電壓供給，晶體管T2被驅(qū)動(dòng)至飽和。并且，由于輸出引腳通過T2接地，因此處于邏輯低電平。

當(dāng)觸發(fā)信號(hào)施加到晶體管 T1 的基極時(shí)，隨著基極電流的增加，晶體管 T1 開始導(dǎo)通。當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)，其集電極電壓降低。同時(shí)，電容器C2的電壓開始通過T1放電。這導(dǎo)致T2基極電位下降，最終T2截止。由于輸出引腳現(xiàn)在通過電阻器直接連接到正電源：Vout 處于邏輯高電平。

一段時(shí)間后，當(dāng)電容器完全放電時(shí)，它開始通過電阻器充電。晶體管T2基極端子的電位開始逐漸增加，最終驅(qū)動(dòng)T2導(dǎo)通。因此，輸出再次處于邏輯低電平或者電路返回到其穩(wěn)定狀態(tài)。

5、使用邏輯門的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

最初，電阻器兩端的電位處于地電平。這意味著非門的輸入端有一個(gè)低邏輯信號(hào)。因此，輸出處于邏輯高電平。由于與非門的兩個(gè)輸入均為邏輯高電平，因此輸出為邏輯低電平，電路輸出保持穩(wěn)定狀態(tài)。

現(xiàn)在，假設(shè)給與非門的一個(gè)輸入端一個(gè)邏輯低信號(hào)，另一個(gè)輸入端為邏輯高電平，則該門的輸出為邏輯1，即正電壓。由于R兩端存在電位差，VR1處于邏輯高電平，因此非門的輸出為邏輯0。當(dāng)該邏輯低信號(hào)反饋到與非門的輸入端時(shí)，其輸出保持為邏輯1，電容器電壓開始逐漸增加。這又導(dǎo)致電阻器兩端的電位降，即VR1開始逐漸減小，并在某一點(diǎn)變低，使得邏輯低信號(hào)被饋送到非門的輸入，并且輸出再次處于邏輯高信號(hào)。輸出保持穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間由 RC 時(shí)間常數(shù)決定。

6、使用555定時(shí)器的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

為了在單穩(wěn)態(tài)模式下連接 555 定時(shí)器，需要在放電引腳 7 和地之間連接一個(gè)放電電容器。生成輸出的脈沖寬度由放電引腳、Vcc 和電容器 C 之間的電阻器 R 的值決定。

如果你了解555定時(shí)器的內(nèi)部電路，你一定知道555定時(shí)器是由一個(gè)晶體管、兩個(gè)比較器和一個(gè)SR觸發(fā)器組成的。

最初，當(dāng)輸出處于邏輯低信號(hào)時(shí)，晶體管T被驅(qū)動(dòng)至導(dǎo)通并且引腳7接地。假設(shè)邏輯低信號(hào)施加到觸發(fā)輸入或比較器的輸入，由于該電壓小于 1/3Vcc，比較器 IC 的輸出變高，導(dǎo)致觸發(fā)器復(fù)位，使得輸出現(xiàn)在為處于邏輯低電平。

同時(shí)，晶體管關(guān)閉，電容器開始通過 Vcc 充電。當(dāng)電容器電壓增加超過 2/3Vcc 時(shí)，比較器 2 輸出變高，導(dǎo)致 SR 觸發(fā)器置位。因此，在由 R 和 C 值確定的一定時(shí)間段后，輸出再次處于穩(wěn)定狀態(tài)。