单稳态多谐振荡器 (单发)：设计、定时与工业应用
我们已在实践中遇到单稳态多谐振荡器：触发器内部的脉冲检测器，在时钟边沿瞬间给锁存器供电。
脉冲检测器归类为单稳态多谐振荡器，因其仅有一个稳定输出状态。在此状态下器件无需外部干预即能无限期保持输出。
相反，锁存器或触发器等双稳态器件可任意长时间保持“置位”或“复位”状态。一旦置位或复位，将保持该状态直到外部信号强制改变。
单稳态器件仅能无限期维持一种特定状态；另一状态只能在外部触发时短暂保持。
常见机械类比：按下即回弹的瞬动按钮，力释放后弹回正常位置。普通墙壁拨动开关则是双稳态，因其锁定在开或关位置。
所有单稳态多谐振荡器都是定时器件。其不稳定输出状态持续预定最短持续时间，后电路自动回稳定状态。
半导体单稳态电路利用电阻电容网络指数充放电特性实现定时。比较器典型测量电容电压对参考电平，其逻辑输出决定高低电平。
梯形逻辑中，时间延迟用时间延迟继电器实现。可用上述 RC 电路或减慢继电器衔铁运动的机械延迟装置构建。
下面是基本脉冲检测器梯形逻辑表示。无论输入保持高多久，输出恰好维持高 1 秒后回稳定低态。
许多应用需单稳态产生比触发输入更长脉冲。下面梯形逻辑电路演示输入触点闭合启动、断开后持续 10 秒的输出。
此配置称单发。输入脉冲结束时定时器启动，该 10 秒窗口内后续脉冲仅复位定时器，维持输出高——这是可重触发单发特性。
可重触发单发特别适合消抖单个机械触点。尽管输入快速开/关抖动，输出保持高。实际消抖定时通常为几毫秒而非 10 秒。
若想要无论输入脉冲多少都产生 10 秒脉冲怎么办？此时将脉冲检测器与非重触发单发耦合，如下图。
第一时间延迟继电器 (TD1) 在输入激活时给第二继电器线圈 (TD2) 供电至少 0.5 秒。TD2 一通电，其常闭、时控闭合触点阻止线圈在整个 10 秒周期内再次通电，使电路非重触发。
可重触发与非重触发单发广泛用于工业——如警报器驱动、机器定序、间歇输入必须产生固定长度输出脉冲的任何场合。
复习
- 单稳态多谐振荡器仅有一稳定输出态；另一态只能暂时保持。
- 单发分可重触发与非重触发两种形式。
- 短持续单发理想用于消抖机械开关。
相关工作表
- 定时电路 — 单稳态多谐振荡器工作表
工业技术