RS触发器Word格式文档下载.docx

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触发器有三个基本特性：

（1）有两个稳态，可分别表示二进制数码0和1，无外触发时可维持稳态；

（2）外触发下，两个稳态可相互转换（称翻转），已转换的稳定状态可长期保持下来，这就使得触发器能够记忆二进制信息，常用作二进制存储单元。

三、触发器的逻辑功能描述：

特性表、激励表（又称驱动表）、特性方程、状态转换图和波形图（又称时序图）

四、触发器的分类：

根据

逻辑功能不同：

RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器和触发器等。

触发方式不同：

电平触发器、边沿触发器和主从触发器等。

电路结构不同：

基本RS触发器，同步触发器、维持阻塞触发器、主从触发器和边沿触发器等。

3.2触发器的基本形式

一、由与非门组成的基本RS触发器

1．电路结构

电路组成：

两个与非门输入和输出交叉耦合（反馈延时）。

如图4.2.1（a）所示。

逻辑符号：

图（b）所示。

2．逻辑功能

与非门的逻辑功能？

用DLCCAI或EWB演示基本RS触发器的逻辑功能。

（10分钟）

工作原理。

（边分析边列特性表。

以下文字不写板书。

）

表4.2.1与非门组成的基本RS触发器的特性表

二、由或非门组成的基本RS触发器

电路构成：

两个或非门的输入和输出交叉耦合而成，图4.2.2（a）所示。

提问：

或非门的逻辑功能？

工作原理

在与非门实现的基本RS触发器的基础上稍作变化。

或非门组成的基本RS触发器的特性表

4.2.2同步触发器

为何要用同步触发器？

基本RS触发器的触发方式：

端的输入信号直接控制。

（电平直接触发）

在实际工作中，要求触发器按一定的节拍翻转。

措施：

加入时钟控制端CP，触发器的状态翻转按CP节拍。

同步触发器（时钟触发器或钟控触发器）：

具有时钟脉冲CP控制的触发器。

CP：

控制时序电路工作节奏的固定频率的脉冲信号，一般是矩形波。

同步：

因为触发器状态的改变与时钟脉冲同步。

同步触发器的翻转时刻：

受CP控制

触发器翻转到何种状态：

由输入信号决定

一、同步RS触发器

基本RS触发器+两个钟控门G3、G4，如图4.2.3（a）所示。

钟控端（CP端）：

时钟脉冲输入端。

2．逻辑功能

当CP＝0时，G3、G4被封锁，都输出1，触发器的状态保持不变，

表4.2.2同步RS触发器的特性表

3．驱动表

4．特性方程

5．状态转换图

触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状不变时，对输入信号（R、S）提出的要求。

根据驱动表可画出状态转换图。

圆圈：

触发器的稳定状态

箭头：

在CP作用下状态转换的情况

标注的R、S值：

触发器状态转换的条件。

3.2.2同步触发器

1通过学习同步D、JK触发器，掌握这两种触发器的逻辑功能。

2进一步熟练掌握逻辑功能的各种描述方法。

3了解同步触发方式存在的空翻问题。

D、JK触发器的逻辑功能及其功能描述方程

教学手段：

多媒体教学

教学过程：

二、同步D触发器

为了避免同步RS触发器出现R=S=1的情况，可在R和S之间接入非门G5，如图4.2.6（a）所示。

图4.2.6（b）所示。

回忆：

同步RS触发器的逻辑功能？

根据特性表可得到在CP＝1时的同步D触发器的驱动表。

表4.2.5同步D触发器的驱动表

三、同步JK触发器

克服同步RS触发器在R＝S＝1时出现不定状态的另一种方法：

将触发器输出端Q和状态反馈到输入端，这样，G3和G4的输出不会同时出现0，从而避免了不定状态的出现。

J、K端相当于同步RS触发器的S、R端。

电路如图4.2.9所示。

可将同步JK触发器看成同步RS触发器来分析。

有

当CP＝0时，G3和G4被封锁，保持。

当CP＝1时，G3、G4解除封锁，输入J、K端的信号可控制触发器的状态。

表4.2.6同步JK触发器的特性表（CP=1时）

根据特性表可得到在CP＝1时的同步JK触发器的驱动表。

表4.2.7同步JK触发器的驱动表

四、同步触发器的空翻

触发器的空翻：

在CP为高电平1期间，如同步触发器的输入信号发生多次变化时，其输出状态也会相应发生多次变化的现象。

产生空翻的原因：

电平触发方式，在CP高电平期间有效触发

同步触发器由于存在空翻，不能保证触发器状态的改变与时钟脉冲同步，它只能用于数据锁存，而不能用于计数器、移位寄存器和存储器等。

后面将介绍几种没有空翻现象的触发器。

3.3边沿触发器

3.4主从触发器

1掌握触发器的边沿触发方式和主从触发方式。

2掌握各种逻辑功能的触发器：

RS、D、JK、T、T′的逻辑功能。

3掌握查手册了解MSI触发器的逻辑功能和性能的方法。

1触发器的逻辑功能。

2触发器的触发方式。

4.3边沿触发器

为何要用边沿触发器？

同步触发方式存在空翻，为了克服空翻。

边沿触发器只在时钟脉冲CP上升沿或下降沿时刻接收输入信号，电路状态才发生翻转，从而提高了触发器工作的可靠性和抗干扰能力，它没有空翻现象。

边沿触发器主要有维持阻塞D触发器、边沿JK触发器、CMOS边沿触发器等。

以下各边沿触发器的具体电路不详细分析其工作原理，只简单了解即可。

因为集成触发器的学习以应用时够用为度，不强调内部电路。

3.3.1TTL边沿JK触发器

一、电路结构

逻辑符号中“”表示边沿触发输入。

加小圆圈：

表示下降沿有效触发

不加小圆圈：

表示上升沿有效触发

二、逻辑功能

四、JK触发器构成的T触发器和T′触发器

T触发器：

具有保持和翻转功能的触发器。

T′触发器：

只具有翻转功能的触发器。

1．JK触发器→T触发器

令JK触发器的J=K=T

T触发器特性方程

3.2施密特触发器

3.3多谐振荡器

3.4单稳态触发器

1掌握施密特触发器的工作原理特点、电压传输特性、回差的概念、应用。

2掌握多谐振荡器的常用电路形式、工作原理、参数计算。

3了解石英晶体振荡器的特点。

4掌握单稳态触发器的常用电路形式、工作特点，集成单稳态触发器的参数计算、应用。

三种电路的特点、重要参数、应用。

3.1概述

一、获得脉冲波形的方法主要有两种：

1．利用多谐振荡器直接产生符合要求的矩形脉冲；

2．是通过整形电路对已有的波形进行整形、变换，使之符合系统的要求。

二、施密特触发器：

主要用以将非矩形脉冲变换成上升沿和下降沿都很陡峭的矩形脉冲。

三、单稳态触发器：

主要用以将脉冲宽度不符合要求的脉冲变换成脉冲宽度符合要求的矩形脉冲。

一、工作原理

1．特点：

⑴施密特触发器有两个稳定状态，其维持和转换完全取决于输入电压的大小。

⑵电压传输特性特殊，有两个不同的阈值电压（正向阈值电压和负向阈值电压）

⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲。

2．电压传输特性

有两种情况：

左图中输入与输出为反相关系，

右图中输入与输出为同相关系，

3．回差

可见：

施密特触发器的电压传输特性具有滞后特性。

4．逻辑符号

左图中输入与输出为反相关系，又称作施密特触发器与非门

右图中输入与输出为同相关系，又称作施密特触发器与门

5．工作波形

为施密特触发器与门的波形，为施密特触发器与非门的波形

二、施密特触发器的应用

1．用于波形变换

三角波、正弦波及其它不规则信号→矩形脉冲。

图5.2.6所示为用施密特触发器将正弦波变换成同周期的矩形脉冲。

2．用于脉冲整形

当传输的信号受到干扰而发生畸变时，可利用施密特触发器的回差特性，将受到干扰的信号整形成较好的矩形脉冲，如图5.2.7所示。

3．用于脉冲幅度鉴别

如输入信号为一组幅度不等的脉冲，可将输入幅度大于的脉冲信号选出来，而幅度小于

的脉冲信号则去掉了。

特点：

1．多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。

2．通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡，无需外触发。

3．输出周期性的矩形脉冲信号，由于含有丰富的谐波分量，故称作多谐振荡器。

3.3.1对称多谐振荡器

TTL门电路的输入电阻特性？

二、工作原理

该电路是利用RC电路的充、放电分别控制G1和G2的开通与关闭来实现自激振荡的。

电路进入第二暂稳态。

宽度与间隔时间相等。

3.3.4石英晶体多谐振荡器

前面介绍的多谐振荡器的一个共同特点就是振荡频率不稳定，容易受温度、电源电压波动和RC参数误差的影响。

而在数字系统中，矩形脉冲信号常用作时钟信号来控制和协调整个系统的工作。

因此，控制信号频率不稳定会直接影响到系统的工作，显然，前面讨论的多谐振荡器是不能满足要求的，必须采用频率稳定度很高的石英晶体多谐振荡器。

石英晶体具有很好的选频特性。

当振荡信号的频率和石英晶体的固有谐振频率相同时，石英晶体呈现很低的阻抗，信号很容易通过，而其它频率的信号则被衰减掉。

3.5555定时器

1掌握555定时器的结构框图和工作原理。

2掌握555定时器的应用电路及其工作原理。

555定时器的结构框图、工作原理和应用电路。

5.5.1555定时器的电路结构及其功能

一、结构框图（图5.5.1双极型）

1．模拟功能部件：

⑴电阻分压器）、

Vcc经3个5kΩ电阻分压后提供基准电压：

表5.5.1定时器5G555的功能表

3.5.2用555定时器组成施密特触发器

㈠上升过程

4．UI再增大时，对电路的输出状态没有影响。

㈡下降过程

㈣电压传输特性（图5.5.4）

由该特性可看出，该电路具有反相输出特性。

3.5.3555定时器组成单稳态触发器

思路：

外触发→自动返回

1．外触发（高触发置0端TH）置0→

得到正脉冲

1．稳定状态

3．自动返回稳定状态

3.5.4用555定时器组成多谐振荡器

设计思想：

是无稳态电路，两个暂稳态不断地交替。

利用放电管V作为一个受控电子开关，使电容充电、放电而改变UC↑或↓，

从而使电路产生了振荡，输出矩形脉冲。

三、参数计算

振荡频率为

由图5.5.9可得