第13章
门电路组成的微分型单稳态触发器

RC微分电路也常用在单稳态触发器电路中，常见的微分型单稳态触发电路如图13.1所示。

从图13.1可知，其由一个与非门、一个非门、一个电阻和一个电容组成。只要输入V _IN 有足够宽的负脉冲，则输出V _OUT 将产生宽度t _w 由时间常数决定的定时脉冲，相关的输入与输出波形如图13.2所示。

在t ₀ 时刻之前（空闲状态），输入V _IN 为高电平，假设“与非门”的另一输入引脚为高电平，则“与非门”的输出V _A 为低电平（全1为0），而“非门”的输入V _B 由电阻R ₁ 下拉到地（低电平），因此输出V _OUT 为高电平，此时环路为 初始稳定状态 ，如图13.3所示。

当t ₀ 时刻到来时，输入V _IN 翻转为低电平，则“与非门”的输出变为高电平（有0为1），由于电容C ₁ 两端的电压不能突变，因此“非门”的输入也为高电平，即V _B 大于V _IH （非门输入高电平阈值电压），继而导致“非门”的输出V _OUT 翻转为低电平，这样“与非门”的另一输入引脚也为低电平，此时为电路的触发翻转状态，如图13.4所示。

在电路的触发翻转状态下，如果将输入V _IN 翻转为高电平（如t ₁ 时刻），或者多次进行电平翻转（如t ₂ 时刻），对电路的输出状态也是没有任何影响的，因为“与非门”的逻辑是“有0为1”，也因此称该电路为 不可重复触发单稳态触发器 ，此时为电路的暂态维持状态，如图13.5所示。

电路的暂态维持状态并非是稳定的，从图13.5可以看出，“与非门”的输出V _A 为高电平，相当于一个电源，它将会通过电阻R ₁ 对电容C ₁ 进行充电，则“非门”的输入电位V _B 逐渐下降，如图13.6所示。

当V _B 小于“非门”的V _IL （非门输入低电平阈值电压）时，“非门”的输出翻转为高电平，继而使“与非门”的另一输入引脚也为高电平，此时电路恢复到初始的稳定状态，如图13.7所示。

需要注意的是：当“与非门”的输出翻转为低电平时（相当于接地，电压值大约为0V），由于电容C ₁ 已经充了电（极性左正右负），因此V _B 电位会低于0V（负电压），此时电容C ₁ 通过R ₁ 放电，V _B 电位开始上升，如图13.8所示。

当电容C ₁ 放电完毕后，其两端的电位均为低电平0V，回到最开始的稳定状态。

我们用图13.9所示的电路参数仿真一下。

仿真电路的输入与输出波形如图13.10所示。