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  • 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...

    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。

    二、门电路构成的双稳态触发器

    用数字电路中的门电路可以方便的构成双稳态触发器,而且无需外围元件,无需调试,电路简洁可靠。

    1、或非门构成的RS型双稳态触发器

    将两个或非门电路交叉耦合,可以构成RS型双稳态触发器。如下图所示。它具有两个触发输入端:R为置0输入端。S为置1输入端,1电平触发有效;具有两个输出端:Q为原码输出端。

    当R=1,S=0时,触发器被置0,Q=0,当S=1,R=0时,触发器被置1,Q=1,当S=0,R=0时,触发器输出状态保持不变;当S=1,R=1时,下一状态不确定,应避免使触发器出现这种状态。下图为其真值表。

    2、与非门构成的RS型双稳态触发器

    将两个与非门电路交叉耦合,也可以构成RS型双稳态触发器,如下图所示。它具有两个触发输入端:/R为置0输入端,/S为置1输入端,0电平触发有效;具有两个输出端:Q为原码输出端,/Q为反码输出端。

    当/R=0,/S=1时,触发器被置0,Q=0,/Q=1;当/R=1,/S=0时,触发器被置1,Q=1,/Q=0,当/R=1,/S=1时,触发器输出状态保持不变;当/R=0,/S=0时,下一状态不确定,应避免使触发器出现这种状态。下图为其真值表。

    三、D触发器构成的双稳态触发器

    将D触发器的反码输出端/Q与其自身的数据输入端D相连接,即构成了计数触发式双稳态触发器,如下图所示。触发脉冲由CP端输入,上升沿触发。输出信号通常由原码输出端Q引出,也可从反码输出端/Q输出。

    下图所示为该双稳态触发器电路的工作波形。每一个触发脉冲的上升沿都使双稳态触发器翻转一次,因此输出脉冲的个数是输入触发脉冲的二分之一。该双稳态触发器常被用作二进制计数单元电路。

    四、时基电路构成的双稳态触发器

    用555时基电路构成的双稳态触发器如下图所示,/S为置1输入端,0电平触发有效,R为置0输入端,1触发电平有效。输出信号由555时基电路的3脚输出,C1,R1构成/S端触发信号微分电路,C2,R2构成R端触发信号微分电路。

    该电路工作过程为:在Uo=0时,当在/S端加上一个0电平触发脉冲时,经C1,R1微分后产生一个负脉冲至555时基电路的2脚,使触发器翻转,Uo=1.这之后,当在R端加上一个1电平触发脉冲时,经C2,R2微分后产生一个正脉冲至555时基电路的6脚,使触发器再次翻转,又使Uo=0,电路各点波形如下图所示。

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  • 双稳态电路的工作原理双稳态电路是由什么组成的?他的工作原理是什么?一、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...

    双稳态电路的工作原理

    双稳态电路是由什么组成的?他的工作原理是什么?

    一、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,

    A

    点产生正、

    负方向的尖脉冲,

    而只有正尖脉冲能通过二极管

    D1

    作用于导通管

    BG1

    的基极是。

    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

    (看下列反馈过程时,

    应注意:

    在图一的

    PNP

    电路中,

    晶体管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

    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晶体管的管型决定:

    PNP

    管要求正极性脉冲触发,

    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)

    D3

    D4

    为限幅二极管,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)

    管型二极管

    2AP32AP152AK1C2AK17

    三极管

    3AX31B3AG403AK203DK3B

    信号电平

    “0”

    (无信号)(

    V

    )

    000+6

    “1”

    (有信号)(

    V

    )

    -6-6-90

    工作频率(

    KHz

    )

    1060010008000

    抗干扰电压(

    V

    )

    ≥1≥1.5≥20.8

    -1

    触发灵敏度(

    V)≤4≤4.8≤72.5

    输出端的吸收能力(

    mA)≤4≤6.7≤210

    输出端的发射能力(

    mA)≤44≤12≤127

    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

    β

    值的要求>

    5050-8060-90

    50

    元件参数的允许化△

    β

    10,±

    5%

    β

    10,±

    5%

    β

    10,±

    5%

    β

    10,±

    5%

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  •  原理,图1(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管D1作用于导通管BG1的基极是。ic1减小使BG1退出饱和...
  • 时序逻辑电路特点以及与组合电路区别 基本双稳态电路 用或非门构成SR锁存器 其实就是讲双稳态电路两个非门都换成或非门 用与非门构成SR锁存器 ...

    时序逻辑电路的特点以及与组合电路的区别

    在这里插入图片描述

    基本双稳态电路

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    用或非门构成的SR锁存器

    其实就是讲双稳态电路的两个非门都换成或非门
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

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    在这里插入图片描述

    用与非门构成的SR锁存器

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    保持稳定状态需要的条件
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    门控SR锁存器

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    D锁存器

    在这里插入图片描述
    逻辑门控D锁存器
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    在这里插入图片描述

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    在这里插入图片描述

    传输门D锁存器
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

    主从D触发器

    在这里插入图片描述
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    在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述
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    在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    维持阻塞D触发器

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    D触发器

    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

    JK触发器

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    T触发器和SR触发器

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    在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    SR触发器

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

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  • 双稳态存储单元电路 锁存器 触发器的电路结构和工作原理 触发器的逻辑功能
  • 双稳态电路

    千次阅读 2009-10-12 11:41:00
    一、工作原理图一为双稳态电路,它是由两级反相器组成正反馈电路,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,...
    一、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管D1作用于导通管BG1的基极是。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,晶体管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晶体管的管型决定: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为限幅二极管,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 二极管
    2AP3
    2AP15
    2AK1C
    2AK17
    三极管
    3AX31B
    3AG40
    3AK20
    3DK3B
    信号电平 “0”(无信号)(V)
    0
    0
    0
    +6
    “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%
    电源电压的波动范围
    ±5%
    ±5%
    ±5%
    ±5%
    工作温度范围(℃)
    0-40
    -10-55
    -20-50
    -10-55
    二、双稳态电路的设计

    图三、双稳态的设计电路
    双稳态设计电路见表二
    表二

    双稳态电路的设计公式及计算实例

    要求

    (1)输出幅度Um=6V,(2)上升时间,tr≤100nS
    (3)最高工作频率fmax=1MHz

    步骤 计算公式 计算实例
    选择晶体管 若工作频率高时,应选用高速硅开关管
    若工作频率低可选用低频硅或锗管
    现选3DK,β=50
    二极管选用2CK10
    选择电源电压 图3为设计电路,故应确定ED、EC、EB ∵采用箝位电路,故选ED≈Um
    ∴ED=6V,Ec=2ED=12v,Eb=-12
    计算Rc

    Rc<Ec/ED tr/CL
    CL为集电极对地的电容(包括加速电容、分布电容、后级输入电容)

    现设CL=180pF
    Rc<12/6 100×10/180×10=1.1kΩ
    计算Rk、RB 为保证可靠截止,应满足:
    Uces-[(EB+Uces)/(RK+RB)]RK<Ubeo
    为保证可靠饱和,应满足:
    β{[(Uco-Ubes)/RK]-[(EB+Ubes)/RB]}>[(Ec-Uces)/Rc]+IL
    式中:Uces为饱和电压,对硅管Uces≈(0.3~0.4)V
    Ubeo为截止管临界电压,Ubeo≈0.2V
    Uco为截止管的集电极电压,应取:Uco=ED+(箝位管正向压降)IL为双稳电路灌入负截电流
    现选Uces=0.4V,Ubeo=0.2V
    0.4-[(12+0.4)/(Rk+RB)]Rk<0.2
    ∴RB<61RK (A)
    现设IL=100mA,Ueo=6+0.4=6.4V
    50[(6.4-0.7)/RK]-[(12+0.7)/RB]>[(12-0.4)/1]+10
    ∴RB>12.7RK/(5.7-0.43RK (B)
    若选RK=6.8k由(A)算得RB<415K,由(B)式算得RB>31K,故选RB=39K
    选择CrRr RrCr≤1/2fmax,通常Cr为几十pF
    现选Cr=51pF
    ∴Rr≤1/6×1051×10=3.2k
    故选Rr=2.4k
    选择加速电容CK 对合金管CK为几百pF对高频外延管CK为几十pF 现选Ck=51pF
    计算结果标在图三中

     

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  • 触摸式电子开关 (二)

    2020-12-05 22:16:59
     电路工作原理 该触摸式电子开关电路由电源电路、触摸控制输人电路、单稳态触发器、双稳态触发器和控制执行电路组成,如图3-41所示。  电源电路由电源变压器T、整流VDl-VD4、滤波电容器C4和三端稳压集成电路IC2...
  • 2.把双稳态触发器电路两支电阻耦合支路改为电容耦合支路。那么电路就没有稳 定状态,而成为无稳电路 3.开机:由于电路参数微小差异,和正反馈使一支管子饱和另一支截止。出现一个暂 稳态。设BG1饱和,BG2截止。...
  • 红外遥控开关 (二)

    2020-12-06 02:16:14
     电路工作原理 该红外遥控开关电路由电源电路、红外遥控接收器、单稳态触发器、反相器、双稳态触发器和控制执行电路组成,如图3-2所示。  电源电路由电源开关S、降压电容器Cl、电阻器Rl、整流二极管VD1-VD4、...
  • SRAM存储元是用双稳态触发器(六晶体管MOS)来记忆信息,因此信息被读取后,仍保持原状态而不需要再生(非破坏性读出) DRAM工作原理 DRAME是利用存储元电路中电容上电荷来存储信息,DRAM基本存储...
  • 多地控制开关 (五)

    2020-12-05 22:07:30
    本例介绍多地控制开关,可用于控制照明灯... 电路中,IC与外围元件构成双稳态触发器,按动一下S1-Sn中某按钮时,IC1脚将输大一个低电平脉冲,双稳态触发器受触发而翻转,ICl2脚输出高电平,使VT受触发而导通,照
  •  电路工作原理 该工业仪表用声光报警器电路由检测控制电路、双稳态触发器、LED闪光电路、声音报警电路和+12V稳压电路组成,如图6-147所示。  检测控制电路由工业仪表控制触头 (受控电接点)Kx、电阻器Rl、R2、...
  •  电路工作原理 该工业仪表用声光报警器电路由+l2V稳压电路、开关控制电路、振荡器、双稳态触发器和声光报警电路组成,如图6-146所示。  +l2V稳压电路由电阻器R2、R3、滤波电容器Cl、C5、C6和稳压二极管VS组成...
  • 计算机组成第七周:存储层次结构

    千次阅读 2015-05-17 13:44:54
    双稳态触发器 集成度 高 低 功耗 低 高 价格 低 高 速度 慢 快 刷新 有 无 2 主存2.1 主存的工作原理SDRAM的关键性能参数: tRCD:Row to Column Delay,从行选到列选的延迟时间 PC133标准:2-3个...
  • 被接成了单稳态触发器的NE555,在其3脚输出一个正脉冲之后,由于C1通过NE555的7脚放电,使其6脚上的电位又恢复到了零电位,另外,触摸S的手指离开S之后,NE555的2脚上的电位重新恢复到电源电压的1/3以上,这
  • ①存储元电路通常由双稳态触发器组成 ②集成度低,功耗大,不需要刷新 (8)DRAM存储器: ①结电容 ②集成度高、功耗小、需要刷新,主要用于大容量存储器 ③引脚数目:地址线+数据线+控制 (9)刷新方式:集中式、...
  • D锁存器

    2020-09-14 00:31:40
    主从D触发器的电路结构和工作原理 典型的主从D触发器集成电路 主从D触发器懂得动态特性 其他电路结构的触发器 触发器的逻辑功能 D触发器 JK触发器 T触发器 SR触发器 D触发器逻辑功能的转化 ...
  • 静态随机存储器SRAM存储元是双稳态触发器记忆,信息读出后,扔保持其原状态。但是只要电源被切断,原来保存信息便会丢失,故它属于易失性半导体存储器。 特点:存取速度快 缺点:集成度低,功耗大 一般用来组成...
  • 半导体存储器 —— SRAM、DRAM和ROM

    千次阅读 2019-07-21 09:45:23
    静态随机存储器(SRAM)存储元是用双稳态触发器(六管MOS)来记忆信息,SRAM具有以下几个特点 如果电源被切断,原来保存信息便会丢失 即使信息被读出后,它仍保持其原状态而不需要再生(非破坏性读出) (1...
  • 555 定时器及其应用---报警电路

    千次阅读 2008-01-17 16:31:00
    2006-06-13 12:59:52 课题二 555 定时器及其应用---报警电路 555定时器一种模拟-数字混合式集成定时器,用它可以很方便组成多谐振荡器、双稳态触发器和施密特触发器等脉冲电路,在工业控制等诸多方面有很...
  • 10半导体随机存储器

    2021-04-14 18:30:33
    静态随机存储器存储元是用==双稳态触发器(六晶体管MOS)==来记忆信息,因此即使信息被读出后,它仍保持其原状态而不需要再生(非破坏性读出) SRAM存取速度快,但集成度低,功耗较大,所以一般用来组成高速缓冲存储器 ...
  •  触发控制电路由电容器C1、C2、电阻器R1、R2、电位器RP2,稳态触发器集成电路IC1(IC1a、IC1b)、场效应晶体管VF组成。 电子开关电路由晶闸管VT1、电阻器R3、R4和晶体管V1组成。 闪光电路由电随器R5~R7、电容器...

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双稳态触发器的工作原理