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時基集成電路內部構成框圖如下圖所示（以TTL型為例），它巧妙地將模擬電路和集成電路結合在一起，從而可以實現多種用途。
電阻R1~R3組成分壓網絡，為A1，A2兩個電壓比較器提供2/3Vcc和1/3Vcc兩個基準電壓。兩個電壓比較器的輸出分別作為R-S觸發器的置“0”信號和置“1”信號。輸出驅動極和放電管VT受R-S觸發器控制。
時基集成電路的基本工作原理是：當置“0”輸入端R電壓UR>=2/3Vcc時（US>=1/3Vcc），上限比較器A1輸出端為“1”，使R-S觸發器置“0”，電路輸出Uo為“0”，放電管VT導通，放電端DISC為“0”；
當置“1”輸入端電壓US<=1/3Vcc時（UR<=2/3Vcc），下限比較器A2輸出為“1”，使R-S觸發器置“1”，電路輸出Uo為“1”，放電管VT截止，放電端DISC為“1”；
當強制復位端為“0”時，Uo為“0”，DISC為“0”。電路的邏輯真值表見下表。
根據以上基本原理，只要給時基集成電路配置上接法不一的外圍阻容元件等，便可構成多諧振蕩器、單穩態觸發器、雙穩態觸發器和施密特觸發器等各種各樣的應用電路。
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