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关于“何为单稳态电路与双稳态电路？”的解说
有一网友求助：关于单稳态电路与双稳态电路，如何解释？就是什么样的情形叫单稳态电路？什么样的情形叫双稳态电路？
自己以前也看过、听过，但是没有距离分析过、想过。向大家这里请教一下。
下面就这一问题谈谈我的解说：
单稳态电路就是只有一种稳定输出状态的电路，如不自锁的按钮开关控制灯泡就是一个最典型、最简单的单稳态电路：不按按钮时，按钮处于抬起位，其常开触点断开，灯泡熄灭。只有用手按下按钮时，按钮的常开触点闭合，灯泡亮。当手离开按钮，按钮立刻抬起其常开触点恢复断开，灯泡灭。该电路在不触动按钮时总保持熄灭的一种状态，故可称之为单稳态电路。
双稳态电路就是有二种稳定输出状态的电路，如自锁式按钮开关控制灯泡就是一个最典型、最简单的双稳态电路：当不按按钮时，自锁按钮将始终保持它现有状态不变(如处于按下位，灯泡亮，如处于抬起位，灯泡灭)，当用手按一下按钮，按钮将改变它的现有状态：由抬起位变压下或由压下位变抬起，使灯泡由灭变亮，或由亮变为熄灭。即该电路有二个稳态输出：亮或熄灭。故称之为双稳态电路。
为加深对单稳态与双稳态电路的理解，下面例举几种分别用继电器、晶体管、集成电路等器件组成的单稳态与双稳态电路，供大家分析参考：
一、用继电器组成单稳态与双稳态电路：
上图即为用继电器与点动按钮组成的单稳态与双稳态电路：
左图为单稳态电路，其电阻R1阻值与J0继电器的线圈电阻相等，继电器工作电压为12V，稳态下J0吸合，其常闭触点断开，指示灯不亮，此时电容电压=12V。当按下按钮，按钮的触点闭合，将电容及继电器线圈短路，使其电压=0，J0因失电断开，其常闭触点闭合，灯泡亮。当抬起按钮，虽然按钮的触点断开，但电容C1的电压不能突变，由R1对其充电，电容C1的电压由0上升，当电容电压>J0最小吸合电压时，J0才吸合动作，常闭触点断开使指示灯熄灭。直到稳态(C的电压=12V)，电路将总保持灯不亮的这种状态。
右图为双稳态电路，用件比单稳态多，工作原理也比单稳态复杂，详见以下分析：
1、电路组成：J0、J1、J2为JRX-13F型小型直流继电器，工作电压：J0为18V，J1与J2为24V。J0与电解电容C2、电阻R1组成通电与断电皆延时的定时器，通、断延时时间皆≥1秒。J2带有2个常开常闭触点，其J2_1为常开触点，J2_2与J2_3为常闭触点。
2、电路动作原理：开机J0、J1与J2继电器皆处于断电状态，指示灯熄灭。
（1）按下按钮K，J2得电吸合。其J2_1的闭合，由于此时J0常开触点处于断开，故使J0不能得电。而J0的常闭触点闭合，使J1得电吸合且自保。J1的另一常开触点闭合，使灯泡亮，由于J2_3触点已断开，故使J0仍然处于断电状态，只要按钮不抬起，这个状态将保持不变：即J1得电吸合，J0处于断开状态。
（2）当K抬起时，J2失电断开，其J2_3的闭合，使J0得电，但由于C2的原电压=0且不能突变，它与J0线圈并联，故J0不能立即吸合，只有当C2的电压充电到J0的吸合电压时，J0才能吸合，由于此时按钮早已复位（即J2_2已闭合），故J0的常闭触点断开，不会影响J1的通电吸合。此时电路J1与J0皆处于通电吸合状态。
（3）当再按按钮K时，由于J0已吸合，其常闭触点已断开，J2_2的断开使J1失电而断开，。由于J2_1的闭合及J0常开触点的闭合，使J0仍保持通电状态，此时J1的断开，使灯泡熄灭。只要按钮不抬起，电路始终保持这种状态（即J1断开，J0闭合）。
（4）当按钮K抬起时，由于J1常开触点已断开，常开触点J2_1的断开要前于常闭触点J2_2的闭合，故J1仍处于断电状态，而J1常开触点断开，与J2_1触电的断开，使J0断电，由于C2的作用，J0不马上断开，要延时一段时间，当其电压低于释放电压时，J0才能断开，此时电路，J0与J1 皆处于断电状态。即开机的初始状态，如再按按钮将重复以上动作。
二、用晶体管组成单稳态与双稳态电路：
下图是由晶体管构成的单稳态与双稳态电路
上图使用晶体管、电阻电容等件组成的电路，其左图为单稳态电路，当给电瞬间，2只晶体管的输出状态是随意的，但稳态后，G1管导通，而G2管截止。这就是该电路的稳定输出状态，此时电容C1的电压≈12V（左+、右-）。下面通过分析电路原理就可知道电路稳态后只有这一种输出状态：
当在输入端（Ui）突加一付脉冲，将使G2管的基极反偏而截至，G2的集电极电压由0变为高电压，通过R2、R1、R3分压，使G1管的基极电压正偏而由截止变导通，G1的集电极电压=0，使C的右端电压为负值，使G2因其基极反偏保持截止。同时+12V电压将通过R5电阻对C反相充电，使C右端电压上升，当电压高于G2管基极正偏电压时，G2管由截止变导通，G2管集电极电压=0，通过R2、R1、R3分压，使G1管的基极电压反偏而由导通变截止，G1管集电极电压为高电平，由于C的电压不能突变，使加在G2管基极电压更正，G2保持导通。随后通过R1与G2基极支路对C正向充电，又使C的电压≈12V（左+、右-）。在没有外信号输入触发Ui端，电路将总保持这种输出状态。
上右图为双稳态电路，给电后，电路有二中输出状态：1、为G1导通而G2截止，2、为G2导通而G1截止，在没有给其外触发信号时，电路将保持原有状态不变。只有在其Ui信号输出端输入一负脉冲，其G1、G2管的输出状态发生反转：G1由0↑1而G2由1↓0，或G1由1↓0而G2由0↑1。下面以输出状态为G1=0、G2=1为例，分析在触发脉冲作用下，电路输出发生反转的动作过程，来理解双稳态动作原理：
信号触发前电路状态： G1管基极正偏其G1管导通，而G2管基极反偏其G2管截止。当Ui 输入端输入一负脉冲，经R5、C1与R6、C2二个微分电路，再由二极管D2、D3，将负尖脉冲同时加在G1与G2管的基极使其反偏，由于G2管基极原来就为反偏，故对G2无作用，而G1管因基极原为正偏而导通，此时基极变为反偏，使G1管由导通变为截止，其集电极输出高电压，通过R1、R3、R7电阻分压，使G2的基极电压正偏而导通。在无触发脉冲下该电路将保持此输出状态不变。当再次给Ui 端一负脉冲时，将使G2管的基极由原正偏变反偏，使G2管由导通变截止，使G1管由截止变导通。
三、用集成块组成的单稳态与双稳态电路供分析参考，见下图：
电路原理分析： 上图一为单稳态电路，上图二为双稳态电路，这二个电路均是由双D触发器4013组成。在分析这2个电路原理之前，先介绍一下D触发器工作原理：D触发器，它有6个引线端点，其Q为正向输出端，Q\为反向输出端，D为数据输入端，R为复位端，S为置位端，其R、S皆为高电位触发有效（即当R或S=1时，会使Q=1或使Q=0）。 clk为控制端，当clk=1时，其上跳沿触发有效，将使输出端Q电位发生变化：如D=0，给clk端输入一正突跳脉冲，将使Q端输出输出为0，如D=1，给clk端输入一正突跳脉冲，将使Q端输出输出为1。
了解D触发器动作原理，就不难分析上面二图的动作原理：
1、图一为单稳态电路，其电路是由D触发器、电阻R与电容C组成，电阻R二端分别接D触发器的Q\端与S端，电容C的二端分别接S端与电源地（GND），4013的R端与D端接电源地（GND）。当接通电源瞬间，其输出可能会有2种输出状态：一种为：Q=1、Q\=0，另一种为：Q=0、Q\=1，但延时一段时间后该电路达到稳定状态后，其输出只有一种输出状态，即：Q=1，Q\=0 。请见以下分析：
（1）、如通电瞬间，其输出状态为Q=1、Q\=0，由于C的原电压=0，而Q\=0，使R、C支路电压=0，C将保持0V不变，即S端电压=0，R端接地，在无外信号触发clk端时，电路将总保持这种输出状态。
（2）、如通电瞬间，其输出Q=0、Q\=1，Q\输出的高电压将通过电阻R向C充电，使C的电压由0上升，当C的电压上升到使S端置位使能的电位时，将使输出端Q置1。即Q=1、Q\=0，Q\=0将使R、C支路短路，则使C的电压通过电阻R进行放电，使C的电压由高电压下降，直至到0。这个放电过程，使S端电压由1↓0。这时其S与R端皆为0，不起置位或复位作用，在无外触发信号，电路将总保持这种输出状态（Q=1、Q\=0）不变。这就是单稳态电路在通电后，其稳态输出只有一种状态的原由。
触发使能其输出状态分析：该电路在没有外出发信号出发时，其输出状态总保持为：Q=1、Q\=0。而数据端D始终=0。即输出Q与数据D的电压总是相反的。故当clk端输入一正脉冲信号时，其脉冲的上升沿使能，总会使输出端Q由1↓0，而Q\端由0↑1。此时的输出为暂态（即暂时保持的输出状态）：因为Q\=1（高电压）将通过电阻R向C充电，使C的电压由0上升，当C的电压上升到使S端置位使能的电位时， S端置位使能，使输出Q=1，Q\=0。而Q\=0。又使C通过电阻R进行放电，即C的电压由高电压下降，直至到0。这时的S与R端皆为0，clj端如再无外触发脉冲时，电路将总保持这种输出状态不变。即：Q=1、Q\=0。
单稳态输出的暂态脉冲宽度，取决于电阻R与电容C的乘积：RC值大，输出脉冲宽，RC值小，输出脉冲窄。
2、图二为双稳态电路：其电路组成：就一个D触发器，无其它元件，其电路组成特点是：输出端Q\与数据端D线连接，其复位端R与置位端S皆接地。
当接通电源时，其输出状态有2种：（1）为：Q=0、Q\=1；（2）为：Q=1、Q\=0。在没有外触发脉冲时，其输出状态保持不变，即有二个稳态输出状态。当clk端输入一正脉冲时，其脉冲前沿（上升沿）触发有效，使输出状态发生反转，即如触发前Q=0、Q\=1，触发后其输出Q=1、Q\=0，如触发前Q=1、Q\=0，触发后其输出Q=0、Q\=1。
动作原理分析：1、如触发前的输出状态为：Q=0，其Q\=1，由于D与Q\端相接，故此时的D=1，当有正突跳脉冲触发clk端，将使输出Q与D端状态相同，即使Q=1，则Q\=0。2、如触发前的输出状态为：Q=1，其Q\=0，由于D与Q\端相接，故此时的D=0，当有正突跳脉冲触发clk端，将使输出Q与D端状态相同，即使Q=0，则Q\=1。可见每触发一次clk端，都会使该电路的输出状态发生反转，故称为双稳态电路。
四、PLC编程组成的单稳态与双稳态电路
1、用PLC编程得到单稳态输出电路，见下图：
上图使用S7-200的通电延时定时器（TON）组成的单稳态输出电路，还可用断电延时定时器（TOF）或用S7-300的的脉冲定时器指令（TE）组成的单稳态输出电路：
下图是用S7-300的的脉冲定时器指令（TE）组成的单稳态输出电路：
上梯形图的输出波形图如下：
上图是用一个SR触发指令实现，其I0.0为启动按钮，Q0.0为控制输出端。还可用加1计数的方法，取计数器的最低位做输出，也可组成双稳态电路。见下图
通过上述讲解，我们可以看到，由硬件组成的单稳态电路，不管是继电器还是晶体管或集成块，其组成的电路都含有电阻和电容，都是用RC充放电达到延时目的的，RC乘积（即时间常数）与单稳态输出脉宽成正比，即RC乘积越大单稳态输出脉宽越宽，。
本文就写到这里，如有不妥之处，请给予指正。谢谢大家。
谈点我的看法：
电子技术的发展史已有百年之久，它经历了由简到繁，由初级到高级的发展过程：发明灯泡、电磁线圈，到制作出继电器、电子管、晶体管……计数机，控制电路由简单的用开关控制灯泡、电磁线圈的通断，到能控制复杂动作过程的控制设备。
各种电路都是由多种基本典型电路组成的，其单稳态电路与双稳态电路就是最常用最基本的典型电路，在电子管、晶体管出现之前，人们要设计较复杂控制电路，就是用继电器、电阻、电容组成单稳态与双稳态电路的，在上世纪六十年代，在集成电路与单片机没有出现前，晶体管组成单稳态与双稳态电路就广泛的应用在各种控制电路中。直到今天，仍有它的使用市场。
如：一传送带传送工件进入烘干箱，要求工件进入烘箱进行加热烘干，每个工件加热时间为5秒，工件间隔小于5秒则连续加热烘干。对于这样简单控制要求，就没有必要选用PLC、单片机去搞设计，选用一个继电器和一个电阻电容就可组成5秒延时的单稳态电路，这是最简单、最可靠又最便宜的方案。
用多个由继电器组成的双稳态电路可组成计数器电路，如用9个继电器可组成一位16进制减法计数器，那位网友有兴趣，可以试试，我这样要求的目的就是锻炼提高大家的基本功与设计思维及动手能力。
只学高新技术知识，没有牢固电工基础知识，如同沙地建楼，是不稳固的。
谈点我的看法：
电子技术的发展史已有百年之久，它经历了由简到繁，由初级到高级的发展过程：发明灯泡、电磁线圈，到制作出继电器、电子管、晶体管……计数机，控制电路由简单的用开关控制灯泡、电磁线圈的通断，到能控制复杂动作过程的控制设备。
各种电路都是由多种基本典型电路组成的，其单稳态电路与双稳态电路就是最常用最基本的典型电路，在电子管、晶体管出现之前，人们要设计较复杂控制电路，就是用继电器、电阻、电容组成单稳态与双稳态电路的，在上世纪六十年代，在集成电路与单片机没有出现前，晶体管组成单稳态与双稳态电路就广泛的应用在各种控制电路中。直到今天，仍有它的使用市场。
如：一传送带传送工件进入烘干箱，要求工件进入烘箱进行加热烘干，每个工件加热时间为5秒，工件间隔小于5秒则连续加热烘干。对于这样简单控制要求，就没有必要选用PLC、单片机去搞设计，选用一个继电器和一个电阻电容就可组成5秒延时的单稳态电路，这是最简单、最可靠又最便宜的方案。
用多个由继电器组成的双稳态电路可组成计数器电路，如用9个继电器可组成一位16进制减法计数器，那位网友有兴趣，可以试试，我这样要求的目的就是锻炼提高大家的基本功与设计思维及动手能力。
只学高新技术知识，没有牢固电工基础知识，如同沙地建楼，是不稳固的。
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各种电路都是由多种基本典型电路组成的，其单稳态电路与双稳态电路就是最常用最基本的典型电路，在电子管、晶体管出现之前，人们要设计较复杂控制电路，就是用继电器、电阻、电容组成单稳态与双稳态电路的，在上世纪六十年代，在集成电路与单片机没有出现前，晶体管组成单稳态与双稳态电路就广泛的应用在各种控制电路中。直到今天，仍有它的使用市场。
如：一传送带传送工件进入烘干箱，要求工件进入烘箱进行加热烘干，每个工件加热时间为5秒，工件间隔小于5秒则连续加热烘干。对于这样简单控制要求，就没有必要选用PLC、单片机去搞设计，选用一个继电器和一个电阻电容就可组成5秒延时的单稳态电路，这是最简单、最可靠又最便宜的方案。
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