神马作文网谁能告诉我无稳态电路的工作原理是什么?真的很需要!
来源：学生作业帮 编辑：神马作文网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/11/11 04:26:49
谁能告诉我无稳态电路的工作原理是什么?真的很需要!
它是由两级反相器组成的正反馈电路,有两个稳定状态,或者是BG1导通、BG2截止；或者是BG1截止、BG2导通,由于它具有记忆功能,所以广泛地用于计数电路、分频电路和控制电路中,
原理,图2（a）中,设触发器的初始状态为BG1导通,BG2截止,当触发脉冲方波从1端输入,经CpRp微分后,在A点产生正、负方向的尖脉冲,而只有正尖脉冲能通过二极管D1作用于导通管BG1的基极是.ic1减小使BG1退出饱和并进入放大状态,于是它的集电极电位降低,经电阻分压器送到截止管BG2的基极,使BG2的基极电位下降,如果下降幅度足够时,BG2将由截止进入放大状态,因而产生下列正反馈过程（看下列反馈过程时,应注意：在图一的PNP电路中,晶体管的基极和集电极电位均为负值,所以uc1↓,表示BG1集电极电位降低,而uc1↑则表示BG1集电极电位升高,当BG1基极电位降低时,则ic1↑,反之当BG1基极电位升高时,ic1↓
ic1越来越小,ic2越来越大,最后到达BG1截止、BG2导通；接差触发脉冲方波从2端输入,并在t=t2时,有正尖脉冲作用于导通管BG2的基极,又经过正反馈过程,使BG1导通,BG2截止.以后,在1、2端的触发脉冲的轮流作用下,双稳电路的状态也作用相应的翻转,如图一（b）所示.
图一、双稳态电路
由上述过程可见：（1）双稳态电路的尖顶触发脉冲极性由晶体管的管型决定：PNP管要求正极性脉冲触发,而NPN管却要求负极性脉冲触发.（2）每触发一次,电路翻转一次,因此,从翻转次数的多少,就可以计算输入脉冲的个数,这就是双稳态电路能够计算的原理.
双稳态电路的触发电路形式有：单边触发、基极触发、集电极触发和控制触发等.
图二给出几种实用的双稳态电路.电路（a)中D3、D4为限幅二极管,使输出幅度限制在-6伏左右；电路（b）中的D5、D6是削去负尖脉冲；电路（C）中的ui1、ui2为单触发,ui为输入触发表一是上述电路的技术指标.
图二、几种实用的双稳态电路
表一 几种双稳态触发器的技术指标
图二 (a) (b) (c) (d)
管型 二极管 2AP3 2AP15 2AK1C 2AK17
三极管 3AX31B 3AG40 3AK20 3DK3B
信号电平 “0”（无信号）（V） 0 0 0 +6
“1”（有信号）（V） -6 -6 -9 0
工作频率（KHz） 10 600 1000 8000
抗干扰电压（V） ≥1 ≥1.5 ≥2 0.8-1
触发灵敏度（V) ≤4 ≤4.8 ≤7 2.5
输出端的吸收能力（mA) ≤4 ≤6.7 ≤2 10
输出端的发射能力（mA) ≤44 ≤12 ≤12 7
输出脉冲的上升时间（μs） 2 ≤0.30 ≤0.1 ≤0.1
输出脉冲的下降时间（μs） 2 ≤0.36 ≤0.15 ≤0.1
对β值的要求 ＞50 50-80 60-90 ＞50
元件参数的允许化 △β＜10,±5% △β＜10,±5% △β＜10,±5% △β＜10,±5%
电源电压的波动范围 ±5% ±5% ±5% ±5%
工作温度范围（℃） 0-40 -10-55 -20-50 -10-55
二、双稳态电路的设计
图三、双稳态的设计电路
双稳态设计电路见表二
表二 双稳态电路的设计公式及计算实例
要求 （1）输出幅度Um=6V,（2）上升时间,tr≤100nS
（3）最高工作频率fmax=1MHz
步骤 计算公式 计算实例
选择晶体管 若工作频率高时,应选用高速硅开关管
若工作频率低可选用低频硅或锗管 现选3DK,β=50
二极管选用2CK10
选择电源电压 图3为设计电路,故应确定ED、EC、EB ∵采用箝位电路,故选ED≈Um
∴ED=6V,Ec=2ED=12v,Eb=-12
计算Rc Rc＜Ec/ED tr/CL
CL为集电极对地的电容（包括加速电容、分布电容、后级输入电容）
现设CL=180pF
Rc＜12/6 100×10/180×10=1.1kΩ
计算Rk、RB 为保证可靠截止,应满足：
Uces-[(EB+Uces)/(RK+RB)]RK＜Ubeo
为保证可靠饱和,应满足：
β{[(Uco-Ubes)/RK]-[(EB+Ubes)/RB]}＞[(Ec-Uces)/Rc]+IL
式中：Uces为饱和电压,对硅管Uces≈(0.0.4)V
Ubeo为截止管临界电压,Ubeo≈0.2V
Uco为截止管的集电极电压,应取：Uco=ED+(箝位管正向压降）IL为双稳电路灌入负截电流 现选Uces=0.4V,Ubeo=0.2V
0.4-[(12+0.4)/(Rk+RB)]Rk＜0.2
∴RB＜61RK (A)
现设IL=100mA,Ueo=6+0.4=6.4V
50[(6.4-0.7)/RK]-[(12+0.7)/RB]＞[(12-0.4)/1]+10
∴RB＞12.7RK/(5.7-0.43RK (B)
若选RK=6.8k由（A）算得RB＜415K,由(B)式算得RB＞31K,故选RB=39K
选择CrRr RrCr≤1/2fmax,通常Cr为几十pF
现选Cr=51pF
∴Rr≤1/6×1051×10=3.2k
故选Rr=2.4k
选择加速电容CK 对合金管CK为几百pF对高频外延管CK为几十pF 现选Ck=51pF
原理,图2（a）中,设触发器的初始状态为BG1导通,BG2截止,当触发脉冲方波从1端输入,经CpRp微分后,在A点产生正、负方向的尖脉冲,而只有正尖脉冲能通过二极管D1作用于导通管BG1的基极是.ic1减小使BG1退出饱和并进入放大状态,于是它的集电极电位降低,经电阻分压器送到截止管BG2的基极,使BG2的基极电位下降,如果下降幅度足够时,BG2将由截止进入放大状态,因而产生下列正反馈过程（看下列反馈过程时,应注意：在图一的PNP电路中,晶体管的基极和集电极电位均为负值,所以uc1↓,表示BG1集电极电位降低,而uc1↑则表示BG1集电极电位升高,当BG1基极电位降低时,则ic1↑,反之当BG1基极电位升高时,ic1↓
ic1越来越小,ic2越来越大,最后到达BG1截止、BG2导通；接差触发脉冲方波从2端输入,并在t=t2时,有正尖脉冲作用于导通管BG2的基极,又经过正反馈过程,使BG1导通,BG2截止.以后,在1、2端的触发脉冲的轮流作用下,双稳电路的状态也作用相应的翻转,如图一（b）所示.
图一、双稳态电路
由上述过程可见：（1）双稳态电路的尖顶触发脉冲极性由晶体管的管型决定：PNP管要求正极性脉冲触发,而NPN管却要求负极性脉冲触发.（2）每触发一次,电路翻转一次,因此,从翻转次数的多少,就可以计算输入脉冲的个数,这就是双稳态电路能够计算的原理.
双稳态电路的触发电路形式有：单边触发、基极触发、集电极触发和控制触发等.
图二给出几种实用的双稳态电路.电路（a)中D3、D4为限幅二极管,使输出幅度限制在-6伏左右；电路（b）中的D5、D6是削去负尖脉冲；电路（C）中的ui1、ui2为单触发,ui为输入触发表一是上述电路的技术指标.
图二、几种实用的双稳态电路
表一 几种双稳态触发器的技术指标
图二 (a) (b) (c) (d)
管型 二极管 2AP3 2AP15 2AK1C 2AK17
三极管 3AX31B 3AG40 3AK20 3DK3B
信号电平 “0”（无信号）（V） 0 0 0 +6
“1”（有信号）（V） -6 -6 -9 0
工作频率（KHz） 10 600 1000 8000
抗干扰电压（V） ≥1 ≥1.5 ≥2 0.8-1
触发灵敏度（V) ≤4 ≤4.8 ≤7 2.5
输出端的吸收能力（mA) ≤4 ≤6.7 ≤2 10
输出端的发射能力（mA) ≤44 ≤12 ≤12 7
输出脉冲的上升时间（μs） 2 ≤0.30 ≤0.1 ≤0.1
输出脉冲的下降时间（μs） 2 ≤0.36 ≤0.15 ≤0.1
对β值的要求 ＞50 50-80 60-90 ＞50
元件参数的允许化 △β＜10,±5% △β＜10,±5% △β＜10,±5% △β＜10,±5%
电源电压的波动范围 ±5% ±5% ±5% ±5%
工作温度范围（℃） 0-40 -10-55 -20-50 -10-55
二、双稳态电路的设计
图三、双稳态的设计电路
双稳态设计电路见表二
表二 双稳态电路的设计公式及计算实例
要求 （1）输出幅度Um=6V,（2）上升时间,tr≤100nS
（3）最高工作频率fmax=1MHz
步骤 计算公式 计算实例
选择晶体管 若工作频率高时,应选用高速硅开关管
若工作频率低可选用低频硅或锗管 现选3DK,β=50
二极管选用2CK10
选择电源电压 图3为设计电路,故应确定ED、EC、EB ∵采用箝位电路,故选ED≈Um
∴ED=6V,Ec=2ED=12v,Eb=-12
计算Rc Rc＜Ec/ED tr/CL
CL为集电极对地的电容（包括加速电容、分布电容、后级输入电容）
现设CL=180pF
Rc＜12/6 100×10/180×10=1.1kΩ
计算Rk、RB 为保证可靠截止,应满足：
Uces-[(EB+Uces)/(RK+RB)]RK＜Ubeo
为保证可靠饱和,应满足：
β{[(Uco-Ubes)/RK]-[(EB+Ubes)/RB]}＞[(Ec-Uces)/Rc]+IL
式中：Uces为饱和电压,对硅管Uces≈(0.0.4)V
Ubeo为截止管临界电压,Ubeo≈0.2V
Uco为截止管的集电极电压,应取：Uco=ED+(箝位管正向压降）IL为双稳电路灌入负截电流 现选Uces=0.4V,Ubeo=0.2V
0.4-[(12+0.4)/(Rk+RB)]Rk＜0.2
∴RB＜61RK (A)
现设IL=100mA,Ueo=6+0.4=6.4V
50[(6.4-0.7)/RK]-[(12+0.7)/RB]＞[(12-0.4)/1]+10
∴RB＞12.7RK/(5.7-0.43RK (B)
若选RK=6.8k由（A）算得RB＜415K,由(B)式算得RB＞31K,故选RB=39K
选择CrRr RrCr≤1/2fmax,通常Cr为几十pF
现选Cr=51pF
∴Rr≤1/6×1051×10=3.2k
故选Rr=2.4k
选择加速电容CK 对合金管CK为几百pF对高频外延管CK为几十pF 现选Ck=51pF