双稳态触发器的工作原理详解

双稳态触发器是脉冲和数字电路中常用的基本触发器之一。双稳态触发器的特点是具有两个稳定的状态，并且在外加触发信号的作用下，可以由一种稳定状态转换为另一种稳定状态。在没有外加触发信号时，现有状态将一直保持下去，双稳态触发器可以由晶体管、数字电路或时基电路等构成。

一、晶体管双稳态触发器

下图所示为晶体管双稳态触发器电路

它是由VT1，VT2两个晶体管交叉耦合组成。R5，R3是VT1的基极偏置电阻，R2，R6是VT2的基极偏置电阻，R1，R4分别是两管的集电极电阻。输出信号可以从两个晶体管的集电极取出，两管输出信号相反。双稳态触发器实质上是由两级共射极开关电路组成，并形成正反馈回路，电路如下图所示，VT2的集电极输出端又通过R5反馈到VT1的基极输入端。

1、双稳态触发器的工作过程

双稳态触发器的两个稳定状态是：要么VT1导通，VT2截止；要么VT2导通，VT1截止。1）VT1导通，VT2截止时的情况

因为VT1导通，Uc1=0V，VT2因无基极偏流而截至，此时Uc2=+VCC，通过R5向VT1提供基极偏流，使VT1保持导通，如下图所示，电路处于稳定状态。

1）VT2导通，VT1截止时的情况

因为VT2导通，Uc2=0V，VT1因无基极偏流而截至，此时Uc1=+VCC，通过R2向VT2提供基极偏流，使VT2保持导通，如下图所示，电路处于另一种稳定状态。

2、双稳态触发器的触发方式

双稳态触发器的触发方式有单端触发和计数触发两种。

1）单端触发

单端触发就是把两路触发脉冲分别加到两个晶体管的基极，如下图所示，该单端触发电路采用的是将负脉冲加至导通管基极使其截止的方法，C1与R7，C2与R8分别组成两路触发脉冲的微分电路，二极管VD1，VD2隔离正脉冲，只允许负脉冲加到晶体管基极。

触发过程如下：

设电路处于VT1导通，VT2截止状态。当在左侧触发端加入一脉冲时，经C1，R7微分，其上升沿和下降沿分别产生正、负脉冲。正脉冲被VD1隔离，负脉冲则经过VD1加至导通管VT1基极使其截止。VT1的截止又迫使VT2导通，双稳态触发器转换为另一稳定状态。同理，当在右侧触发端加入一脉冲时，使导通管VT2截止，VT1导通，双稳态触发器再次翻转。下图所示为单端触发工作波形。

2）计数触发

计数触发电路如下图所示，与单端触发电路不同的是，计数触发电路只有一个触发输入端，并且微分电阻R7，R8不接地而是改接至本侧晶体管集电极。

当触发端加上触发脉冲时，经微分后产生的负脉冲使导通管截止，而对截止管不起作用。因此，每一个触发脉冲都使双稳态触发器翻转一次，电路波形如下图所示，电阻R7，R8起引导作用，使每次负脉冲只加到导通管基极，保证电路可靠翻转。

相关资料：一文解析双稳态开关工作原理