雙穩態電路一般有一個輸出端和兩個輸入端(“+”、“-”端各一個),當輸入端的“+”端有觸發信號時,輸出端不管原來是什么狀態,都會立即變為高電平,且一直穩定地輸出高電平。如果當輸入端的“-”端有觸發信號時,輸出端不管原來是什么狀態,都會立即變為低電平,且一直穩定地輸出低電平。這就是雙穩態電路。
通俗的說,就是有A和B兩個狀態位置,你把它撥到A它就一直處于A位置,你把它撥到B它就一直處于B位置,這就是雙穩。
此開關有兩穩定的狀態,無觸發時是不變的(不動作),當接收到觸發信號時變為另一狀態,再次接收到觸發信號時變為原來一狀態,如此反復。
雙穩態電路工作原理
圖一為雙穩態電路,它是由兩級反相器組成的正反饋電路,有兩個穩定狀態,或者是BG1導通、BG2截止;或者是BG1截止、BG2導通,由于它具有記憶功能,所以廣泛地用于計數電路、分頻電路和控制電路中。
原理,圖2(a)中,設觸發器的初始狀態為BG1導通,BG2截止,當觸發脈沖方波從1端輸入,經CpRp微分后,在A點產生正、負方向的尖脈沖,而只有正尖脈沖能通過二極管D1作用于導通管BG1的基極。ic1減小使BG1退出飽和并進入放大狀態,于是它的集電極電位降低,經電阻分壓器送到截止管BG2的基極,使BG2的基極電位下降,如果下降幅度足夠時,BG2將由截止進入放大狀態,因而產生下列正反饋過程(看下列反饋過程時,應注意:在圖一的PNP電路中,晶體管的基極和集電極電位均為負值,所以uc1↓,表示BG1集電極電位降低,而uc1↑則表示BG1集電極電位升高,當BG1基極電位降低時,則ic1↑,反之當BG1基極電位升高時,ic1↓,ic1越來越小,ic2越來越大,最后到達BG1截止、BG2導通;接差觸發脈沖方波從2端輸入,并在t=t2時,有正尖脈沖作用于導通管BG2的基極,又經過正反饋過程,使BG1導通,BG2截止。以后,在1、2端的觸發脈沖的輪流作用下,雙穩電路的狀態也作用相應的翻轉,如圖一(b)所示。
圖一、雙穩態電路
由上述過程可見:(1)雙穩態電路的尖頂觸發脈沖極性由晶體管的管型決定:PNP管要求正極性脈沖觸發,而NPN管卻要求負極性脈沖觸發。(2)每觸發一次,電路翻轉一次,因此,從翻轉次數的多少,就可以計算輸入脈沖的個數,這就是雙穩態電路能夠計算的原理。
雙穩態電路的觸發電路形式有:單邊觸發、基極觸發、集電極觸發和控制觸發等。
圖二給出幾種實用的雙穩態電路。電路(a)中D3、D4為限幅二極管,使輸出幅度限制在-6伏左右;電路(b)中的D5、D6是削去負尖脈沖;電路(C)中的ui1、ui2為單觸發,ui為輸入觸發表一是上述電路的技術指標。
圖二、種實用的雙穩態電路
雙穩態開關電路圖分析
如圖為雙穩態開關控制電路。該控制電路在通電后,它的TH端被電阻R2拉向低電平,TR端被R1拉向高電平。這時,555電路的輸出端輸出低電平,繼電器K為吸合狀態。隨后,如果按下SBl,由于TR端被拉向低電平,電路進入置位狀態,輸出端輸出高電平,繼電器斷電釋放,電路進入穩態;如果是按下SB2,則有高電平加至TH端,電路輸出狀態不變。在電路輸出高電平的狀態下,如果按下SB2 ,則有高電平加至TH端。這時TR端也為高電平,所以555電路翻轉,輸出端由高電平變為低電平,繼電器通電吸合,進入另一個穩態。在隨后的控制過程中,只要交替按下SB1與SB2中的一個,就會有一個對應的輸出狀態。只要不按下按鈕,原有的輸出狀態就不會自動改變。
雙穩態開關控制電路