双稳态开关

组成

由两个或非门组成，有两个输入端和两个输出端

定义

双稳态电路一般有一个输出端和两个输入端（“+”、“－”端各一个），当输入端的“+”端有触发信号时，输出端不管原来是什幺状态，都会立即变为高电平，且一直稳定地输出高电平。如果当输入端的“－”端有触发信号时，输出端不管原来是什幺状态，都会立即变为低电平，且一直稳定地输出低电平。这就是双稳态电路。

通俗的说，就是有A和B两个状态位置，你把它拨到A它就一直处于A位置，你把它拨到B它就一直处于B位置，这就是双稳。

此开关有两稳定的状态，无触发时是不变的（不动作），当接收到触发信号时变为另一状态，再次接收到触发信号时变为原来一状态，如此反覆。

工作原理

图一为双稳态电路，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体D1作用于导通管BG1的基极。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，电晶体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电晶体的管型决定：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为限幅二极体，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	二极体	2AP3	2AP15	2AK1C	2AK17
管型	三极体	3AX31B	3AG40	3AK20	3DK3B
信号电平	“0”（无信号）（V）	0	0	0	+6
信号电平	“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%
电源电压的波动範围		±5%	±5%	±5%	±5%
工作温度範围（℃）		0-40	-10-55	-20-50	-10-55

表二		双稳态电路的设计公式及计算实例
要求	输出幅度Um=6V；上升时间，tr≤100nS；最高工作频率fmax=1MHz

双稳态开关

双稳态开关

基本介绍

组成

定义

工作原理

双稳态电路的设计

双稳态电路套用