第六章 电子触发器内容.ppt

河南工业大学电气系 例题1：用基本的RS触发器和与非门构成四位二进制数码寄存器。 解：在数字系统中，经常要用到可以存放数码的部件，这种部件称为数码寄存器。双稳态触发器就是一种具有记忆功能的单元电路，它能存储1位二进制码。如果要存放多位二进制码，可以用多个触发器完成。一个4位的数码寄存器逻辑图如下图所示。它由4个由与非门组成的基本只S触发器和4个与非门组成，其工作原理如下 : (2)置数过程 在清零之后，LD端加有效电平(高电平)使各与非门打开，D。一D3以反码 方式加入到对应触发器的S端，根据触发器的功能可知，各触发器的状态将与Do—D；的状态一致．在LD信号撤去(回到低电平)后，各触发器的R、S端均为1．又回到不变状态，且LD将与非门封锁，这就是置数过程。 还要指出的是，置数必须在清零之后进行、否则有可能出错。例如，若FF0 原来的状态为1，现在要换成0，如果事先未置0、则由于S端为1，触发器处于不变状态．FF0不能翻转到0。 4.5触发器的脉冲工作特性及主要参数 4.5.1集成触发器的脉冲工作特性 定义：指触发器对时钟脉冲、输入信号之间的时间关系的要求。 1. JK主从触发器的脉冲工作特性 JK主从触发器存在一次变化现象，因此J、K信号必须在CP正跳沿前加入，并且不允许在CP=1期间发生变化；为了工作可靠，CP的1状态必须保持一段时间，直到主从触发器的Q和 端电平稳定，这段时间称为维持时间 。它应大于一级与门和三级与非门的传输延迟时间。 从CP负跳沿到触发器输出状态稳定，也需要一定的延迟时间 从时钟脉冲触发沿开始到一个输出端由0变1所需的延迟时间称为 ；从CP触发沿开始到输出端由1变0的延迟时间称 为了可靠翻转，要求 〉 。 结论：JK主从触发器要求CP的最小工作周期 Tmin＝ + 。 对CP和J、K信号 的要求及触发器 翻转时间如图： 2．JK负边沿触发器的脉冲工作特性 J、K信号先于CP触发沿传输到G3、G4的输出端，加人时间至少应比CP触发沿提前一级与非门的延迟时间称为建立时间 。 输入信号在负跳变触发沿来到后就不必保持，即使原来的 J、K信号变化，还要经一级与非门的延迟才能传输到G3和G4的输出端，在此之前，触发器已由G12,G13,G22,G23的输出状态和触发器原先的状态决定翻转。这种触发器要求输入信号维持时间极短，抗干扰能力强，缩短 可提高工作速度。 从负跳变触发沿到触发器输出状态稳定，需要一定的延迟时间 。该延迟时间应大于两级与或非门的延迟时间：即 。 3．D型正边沿维持—阻塞触发器的脉冲工作特性 CP正跳变触发沿来到，信号D必须经G5和G6传输到G3和G4的输入端，即建立时间为两级与非门的延迟时间， 2 。 为了可靠翻转，信号D=0必须维持到Q3由1变0后将G5封锁为止，若在此之前D变为1，则Q5变为0，将引起误触发。在CP触发沿到来后，输入信号需要维持的时间称为保持时间 。在输人信号D＝O时，保持时间 =1 。D＝1时，此时 为零。 为保证可靠翻转，CP＝1的时间间隔 要大于 为三级与非门(G3-G1-G2或G4-G2-G1)延迟时间，即 〉3 。 对输入信号及触发脉冲CP的要求如下图。 4．5．2 集成触发器的主要参数 参数分为直流参数和开关参数两大类，以TTL集成JK触发器为例介绍。 1．直流参数 (1)电源电流 所有输入端和输出端悬空时电源向触发器提供的电流为电源电流 。它表明该电路的空载功耗。 (2)低电平输入电流(即输入短路电流) 某输入端接地，其他各输入输出端悬空时，从该输入端流向地的电流为低电平输入电流 ，它表明对驱动电路输出为此低平时的加载情况。 JK触发器包括各J、K端，CP端和直接置0、置1端的低电平输人电流。 (3)高电平输入电流 将各输入端( 、 、J、K、CP等)分别接 时,测得的电流就是其高电平输入电流 ，它表明对驱动电路输出为高电平时的加载情况。 (4)输出高电平 和输出低电平 Q或 端输出高电平时对地电压值为 ，输出低电平时对地电压值为 。 2．开关参数 （1）最高时钟频率 指触发器在计数状态下能正常工作的最高工作频率，表明触发器工作速度。在测试时，Q和端应带上额定电流负载和电容负载。 (2)对时钟