當(dāng)非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器沒有穩(wěn)定狀態(tài)而單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，具有兩個(gè)絕對穩(wěn)定狀態(tài)的器件是可能的。雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是一種具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)(高和低)的電路。它保持相同的狀態(tài)，直到并且除非應(yīng)用了外部觸發(fā)輸入。

通常情況下，雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器在施加觸發(fā)信號之前保持低電平，并且在施加復(fù)位信號之前保持高電平。雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器也稱為觸發(fā)器或鎖存器。之所以使用觸發(fā)器一詞是因?yàn)樗疤D(zhuǎn)”到一個(gè)狀態(tài)并保持，直到應(yīng)用觸發(fā)器，一旦應(yīng)用觸發(fā)器，它就會“跳轉(zhuǎn)”回到原始狀態(tài)。

多諧振蕩器電路是順序邏輯電路，并且有多種類型，主要取決于它們的創(chuàng)建方式。 一些多諧振蕩器可以使用晶體管和邏輯門構(gòu)成，而有些是用專用芯片作為多諧振蕩器，例如555定時(shí)器IC。

在本文中，小編主要介紹下使用555定時(shí)器作為雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的電路圖及應(yīng)用原理，在實(shí)際電子電路當(dāng)中，它們還是比較常見的。

使用555定時(shí)器的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路

雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是可以使用555定時(shí)器構(gòu)建的最簡單的電路之一。它不需要電容器，因?yàn)镽C充電單元不負(fù)責(zé)產(chǎn)生輸出。高低輸出的產(chǎn)生不取決于RC單元中電容器的充電和放電，而是由外部觸發(fā)和復(fù)位信號控制。

使用555定時(shí)器的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器典型的電路如下圖所示：

在上圖中，555定時(shí)器的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路的工作過程大致如下：

觸發(fā)和復(fù)位引腳(分別為引腳2和4)通過兩個(gè)電阻器R1和R2連接到電源，因此它們始終為高電平。在之前的所有情況下，復(fù)位引腳都沒有使用，為了避免任何意外復(fù)位，它只是簡單地連接到Vcc。

兩個(gè)開關(guān)連接在這些引腳和地之間，以使它們暫時(shí)變低。觸發(fā)輸入處的開關(guān)將作為內(nèi)部觸發(fā)器的S (SET) 輸入，復(fù)位輸入處的開關(guān)將作為內(nèi)部觸發(fā)器的復(fù)位。

當(dāng)按下開關(guān)S1時(shí)，來自Vcc的電壓將繞過觸發(fā)端并通過電阻R1對地短路。因此，觸發(fā)脈沖將暫時(shí)變低，并且引腳3處的定時(shí)器輸出將變?yōu)楦唠娖健］敵霰３指唠娖剑驗(yàn)闆]有來自閾值引腳的輸入(引腳6保持開路或接地更好)并且內(nèi)部比較器(比較器1)的輸出不會變高。

當(dāng)按下開關(guān)S2時(shí)，來自Vcc的電壓將繞過復(fù)位端，并通過電阻R2對地短路。該引腳在內(nèi)部連接到觸發(fā)器的RESET端。當(dāng)該信號暫時(shí)變低時(shí)，觸發(fā)器接收到復(fù)位信號并復(fù)位觸發(fā)器。

因此，輸出將變?yōu)榈碗娖讲⒈３郑钡綉?yīng)用觸發(fā)器。555定時(shí)器的雙穩(wěn)態(tài)工作波形如下圖所示：

555定時(shí)器觸發(fā)器和存儲單元電路

觸發(fā)器電路

在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中使用555定時(shí)器作為觸發(fā)器并不是一個(gè)很好的選擇。在典型的計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，時(shí)鐘脈沖用于驅(qū)動(dòng)觸發(fā)和復(fù)位信號，時(shí)鐘信號的頻率非常高(一般在千兆赫量級)。555定時(shí)器的輸出響應(yīng)不夠快，無法與時(shí)鐘信號頻率的速度相匹配。當(dāng)用于高速操作時(shí)，現(xiàn)成的觸發(fā)器設(shè)備是首選。

555定時(shí)器處于雙穩(wěn)態(tài)模式，即作為觸發(fā)器，可用于低速、非計(jì)算機(jī)應(yīng)用，如機(jī)器人技術(shù)。一個(gè)簡單的應(yīng)用程序是一個(gè)機(jī)器人，它每次撞擊物體時(shí)都會向前和向后移動(dòng)。

使用555定時(shí)器的觸發(fā)器電路如下圖所示：

當(dāng)引腳3的輸出為高電平時(shí)，電容C通過電阻R1充電至峰值，即Vcc。當(dāng)引腳3的輸出為低電平時(shí)，電容器通過同一電阻器放電至0。為了將輸出從高電平切換到低電平或從低電平切換到高電平，在觸發(fā)引腳和閾值引腳的連接處使用了一個(gè)開關(guān)。

由電阻R2和R3組成的分壓器將在引腳6和2處提供Vcc/2 的電壓。當(dāng)按下開關(guān)時(shí)，該電壓被中斷并觸發(fā)內(nèi)部觸發(fā)器。這將允許輸出在兩種狀態(tài)之間切換。

另外一個(gè)用作觸發(fā)觸發(fā)器的電路如下圖所示，它用于點(diǎn)亮LED，按下開關(guān)時(shí)LED在ON和OFF之間切換。

存儲器電路

存儲器是數(shù)字電子學(xué)中的重要單元。觸發(fā)器是基本的1位存儲元件。一個(gè)555定時(shí)器，當(dāng)用作觸發(fā)器時(shí)，可以充當(dāng)存儲單元來存儲1位數(shù)據(jù)。使用555定時(shí)器的存儲單元電路如下圖所示，這里它充當(dāng)SR觸發(fā)器。

該連接類似于具有一些額外組件的雙穩(wěn)態(tài)操作模式。當(dāng)按下設(shè)置開關(guān)時(shí)，引腳2的電壓變低。這將設(shè)置觸發(fā)器，輸出變?yōu)楦唠娖剑?qū)動(dòng)連接到它的LED。

當(dāng)按下復(fù)位開關(guān)時(shí)，引腳4的電壓變?yōu)榈碗娖?。這將重置觸發(fā)器，輸出變?yōu)榈碗娖?，從而關(guān)閉LED。

總結(jié)

眾所周知，雙穩(wěn)態(tài)振蕩器是一種有兩種穩(wěn)態(tài)的用于儲存組件，可記錄二進(jìn)位制數(shù)字信號“1”和“0”，而觸發(fā)器是一種雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，該電路可以通過施加在一個(gè)或多個(gè)控制輸入端的信號來改變狀態(tài)，并會有1個(gè)或2個(gè)輸出。

雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器特點(diǎn)是在沒有外來觸發(fā)信號的作用下，電路始終處于原來的穩(wěn)定狀態(tài)，直到應(yīng)用觸發(fā)器為止。目前構(gòu)建雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器方式有多種，而使用使用555定時(shí)器就是常見的方式之一。