RS触发器的工作原理
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触发器实验报告触发器实验报告引言:触发器是数字电路中一种重要的元件,它能够存储和处理信息。
在本次实验中,我们将学习并探索触发器的工作原理、应用以及相关的实验。
一、触发器的工作原理触发器是一种具有两个稳定状态的电子开关,它能够在特定的输入条件下切换状态。
触发器的工作原理基于存储元件的特性,通过输入信号的变化来触发状态的改变。
二、RS触发器实验RS触发器是最简单的一种触发器,它由两个交叉连接的反馈回路组成。
在本次实验中,我们将通过构建一个RS触发器电路来深入理解其工作原理。
1. 实验材料和仪器本次实验所需材料包括电路板、电源、电阻、开关、LED灯等。
仪器包括示波器、数字万用表等。
2. 实验步骤(1)按照电路图连接电路板上的元件,确保连接正确且紧固。
(2)接通电源,调整电压至合适范围。
(3)使用示波器和数字万用表测量电路的输入和输出信号。
(4)按下开关,观察LED灯的亮灭情况,并记录数据。
(5)根据实验数据分析触发器的工作状态和逻辑。
3. 实验结果与分析通过实验测量数据,我们可以观察到RS触发器在不同输入条件下的状态变化。
当输入为00或11时,触发器的状态保持不变;当输入为01或10时,触发器的状态发生改变。
这说明RS触发器能够存储信息,并且在特定输入条件下进行状态切换。
三、JK触发器实验JK触发器是一种基于RS触发器改进而来的触发器,它具有更多的功能和应用场景。
在本次实验中,我们将学习JK触发器的原理和特性。
1. 实验材料和仪器本次实验所需材料和仪器与RS触发器实验相同。
2. 实验步骤(1)按照电路图连接电路板上的元件,确保连接正确且紧固。
(2)接通电源,调整电压至合适范围。
(3)使用示波器和数字万用表测量电路的输入和输出信号。
(4)按下开关,观察LED灯的亮灭情况,并记录数据。
(5)根据实验数据分析JK触发器的工作状态和逻辑。
3. 实验结果与分析通过实验测量数据,我们可以观察到JK触发器在不同输入条件下的状态变化。
什么是RS触发器,RS触发器的工作原理是什么?主从RS触发器基本RS 触发器:电路结构把两个与非门G1、G2的输入、输出端交叉连接,即可构成基本RS 触发器,其逻辑电路如图7.2.1.(a)所示。
它有两个输入端R、S和两个输出端Q、Q。
工作原理基本RS触发器的逻辑方程为:根据上述两个式子得到它的四种输入与输出的关系:1.当R=1、S=0时,则Q=0,Q=1,触发器置1。
2.当R=0、S=1时,则Q=1,Q=0,触发器置0。
如上所述,当触发器的两个输入端加入不同逻辑电平时,它的两个输出端Q和Q有两种互补的稳定状态。
一般规定触发器Q端的状态作为触发器的状态。
通常称触发器处于某种状态,实际是指它的Q端的状态。
Q=1、Q=0时,称触发器处于1态,反之触发器处于0态。
S=0,R=1使触发器置1,或称置位。
因置位的决定条件是S=0,故称S 端为置1端。
R=0,S=1时,使触发器置0,或称复位。
同理,称R端为置0端或复位端。
若触发器原来为1态,欲使之变为0态,必须令R端的电平由1变0,S端的电平由0变1。
这里所加的输入信号(低电平)称为触发信号,由它们导致的转换过程称为翻转。
由于这里的触发信号是电平,因此这种触发器称为电平控制触发器。
从功能方面看,它只能在S和R的作用下置0和置1,所以又称为置0置1触发器,或称为置位复位触发器。
其逻辑符号如图7.2. 1(b)所示。
由于置0或置1都是触发信号低电平有效,因此,S端和R端都画有小圆圈。
3.当R=S=1时,触发器状态保持不变。
触发器保持状态时,输入端都加非有效电平(高电平),需要触发翻转时,要求在某一输入端加一负脉冲,例如在S端加负脉冲使触发器置1,该脉冲信号回到高电平后,触发器仍维持1状态不变,相当于把S端某一时刻的电平信号存储起来,这体现了触发器具有记忆功能。
4.当R=S=0时,触发器状态不确定在此条件下,两个与非门的输出端Q和Q全为1,在两个输入信号都同时撤去(回到1)后,由于两个与非门的延迟时间无法确定,触发器的状态不能确定是1还是0,因此称这种情况为不定状态,这种情况应当避免。
可重触发单稳态触发器原理可重触发单稳态触发器是一种常用的数字电路元件,它具有一种特殊的工作方式,能够在输入信号发生变化时产生一个固定的输出脉冲。
本文将介绍可重触发单稳态触发器的原理及其在电路设计中的应用。
可重触发单稳态触发器由RS触发器和一个延时触发器组成。
RS触发器是一种由两个互补反馈的逻辑门组成的电路,它能够存储一个比特的状态。
延时触发器是一种能够延时输入信号的电路,它通常由一个RC电路和一个比较器组成。
可重触发单稳态触发器的工作原理如下:当输入信号发生变化时,RS触发器的状态会发生改变,从而导致输出信号的变化。
延时触发器负责延时输入信号,使得输出信号在一定时间后才发生变化。
当输入信号再次发生变化时,RS触发器的状态会再次改变,但由于延时触发器的延时作用,输出信号不会立即改变,而是在延时时间后才会发生变化。
这样就实现了可重触发的功能。
可重触发单稳态触发器在数字电路设计中有着广泛的应用。
它常用于脉冲信号的处理和时序控制电路中。
在脉冲信号的处理中,可重触发单稳态触发器可以将输入的短脉冲信号转换为固定宽度的脉冲信号,从而方便后续电路的处理。
在时序控制电路中,可重触发单稳态触发器可以实现延时和定时功能,控制电路的执行时间和顺序。
除了在数字电路设计中的应用,可重触发单稳态触发器还可以用于模拟电路中。
在模拟电路中,可重触发单稳态触发器可以实现信号的延时和重构,从而提高电路的稳定性和可靠性。
总的来说,可重触发单稳态触发器是一种重要的数字电路元件,它具有可重触发的特性,能够在输入信号发生变化时产生一个固定的输出脉冲。
它在数字电路设计和模拟电路中有着广泛的应用。
通过学习和理解可重触发单稳态触发器的原理和工作方式,我们可以更好地应用它来解决实际问题,提高电路的性能和可靠性。
基本RS 触发器原理图4-1(a)是由两个“与非”门构成的基本R-S 触发器,(b)是其逻辑符号。
RD 、SD 是两个输入端,Q 及y 是两个输出端。
正常工作时,触发器的Q 和y 应保持相反,因而触发器具有两个稳定状态:1)Q=1,y=0。
通常将Q 端作为触发器的状态。
若Q 端处于高电平,就说触发器是1状态;2)Q=0,y=1。
Q 端处于低电平,就说触发器是0状态;Q 端称为触发器的原端或1端,y 端称为触发器的非端或0端。
由图4-1可看出,如果Q 端的初始状态设为1,RD 、SD 端都作用于高电平(逻辑1),则y 一定为0。
如果RD 、SD 状态不变,则Q 及y 的状态也不会改变。
这是一个稳定状态;同理,若触发器的初始状态Q 为0而y 为1,在RD 、SD 为1的情况下这种状态也不会改变。
这又是一个稳定状态。
可见,它具有两个稳定状态。
输入与输出之间的逻辑关系可以用真值表、状态转换真值表及特征方程来描述。
图4(一)真值表R-S 触发器的逻辑功能,可以用输入、输出之间的逻辑关系构成一个真值表(或叫功能表)来描述。
1、当RD =0,SD=1时,不论触发器的初始状态如何,y 一定为1,由于“与非”门2的输入全是1,Q 端应为0。
称触发器为0状态,RD 为置0端。
2、当RD =1,SD=0时,不论触发器的初始状态如何,Q 一定为1,从而使y 为0。
称触发器为1状态,SD 置1端。
3、当RD =1,SD =1时,如前所述,Q 及y 状态保持原状态不变。
4、当RD =0,SD =0时,不论触发器的初始状态如何,Q=y=1,若RD 、SD 同时由0变成1,在两个门的性能完全一致的情况下, Q 及y 哪一个为1,哪一个为0是不定的,在应用时不允许RD 和SD 同时为0。
综合以上四种情况,可建立R-S 触发器的真值表于表1。
应注意的是表中RD = SD =0的一行中Q 及y 状态是指RD 、SD 同时变为1后所处的状态是不定的,用Ф表示。
RS触发器消除开关抖动电路的工作原理主要是通过使用RS触发器和滤波电路来实现。
首先,将RS触发器的输出端Q和输入端S相连,同时将另一输出端Q'通过一个电阻与输入端R相连。
这样,当输入信号发生变化时,RS触发器的状态也会相应变化,从而控制输出信号的转换。
其次,滤波电路一般由电容和电阻构成,常见的有低通滤波电路和高通滤波电路。
在RS触发器消抖开关电路中,通常使用低通滤波电路,它可以滤除高频的抖动信号,只保留低频的稳定信号。
通过选择合适的电容和电阻数值,可以实现对输入信号的消抖处理。
最后,防抖动的原理是通过在输入信号的变化之前和之后添加一定的延迟时间,来抵消输入信号的瞬时变化造成的影响。
RS触发器通过使用反馈回路来实现这个功能。
以上信息仅供参考,建议咨询专业人士获取更准确的信息。
基本RS触发器工作原理基本RS触发器工作原理基本RS触发器的电路如图1(a)所示。
它是由两个与非门,按正反馈方式闭合而成,也可以用两个或非门按正反馈方式闭合而成。
图(b)是基本RS触发器逻辑符号。
基本RS触发器也称为闩锁(Latch)触发器。
(a) (b)图1 基本RS触发器电路图和逻辑符号定义A门的一个输入端为R d端,低电平有效,称为直接置“0”端,或直接复位端(Reset),此时S d端应为高电平;B门的一个输入端为S d端,称为直接置“1”端,或直接置位端(Set),此时R d端应为高电平。
我们定义一个与非门的输出端为基本RS触发器的输出端Q ,图中为B门的输出端。
另一个与非门的输出端为Q 端,这两个端头的状态应该相反。
因基本RS触发器的电路是对称的,定义A门的输出端为Q端,还是定义B门的输出端为Q端都是可以的。
一旦Q端确定,R d和S d端就随之确定,再不能任意更改。
2 两个稳态这种电路结构,可以形成两个稳态,即Q=1,Q=0,Q=0,Q =1当Q=1时,Q=1和R d=1决定了A门的输出,即Q=0 ,Q=0反馈回来又保证了Q=1 ;当Q=0时,Q=1,Q=1和S d=1决定了B门的输出,即Q=0,Q=0又保证了Q =1 。
在没有加入触发信号之前,即R d和S d端都是高电平,电路的状态不会改变。
3 触发翻转电路要改变状态必须加入触发信号,因是与非门构成的基本RS触发器,所以,触发信号是低电平有效。
若是由或非门构成的基本RS触发器,触发信号是高电平有效。
R d和S d是一次信号,只能一个一个的加,即它们不能同时为低电平。
在R d端加低电平触发信号,R d =0,于是Q =1 ,Q =1和S d=1决定了Q=0 ,触发器置“0”。
R d是置“0”的触发器信号。
Q=0以后,反馈回来就可以替代R d=0的作用,R d=0就可以撤消了。
所以,R d不需要长时间保留,是一个触发器信号。
在S d端加低电平触发信号,S d=0,于是Q=1 ,Q=1和R d=1决定了Q=0 ,触发器置“1”。
rs触发器的工作原理
RS触发器是一种基本的数字电路元件,由两个互补的MOSFET(场效应晶体管)或BJT(双极性晶体管)构成。
它的工作原理如下:
1. Set(置位)输入:当Set输入为高电平时,传输门驱动开关导通,电荷在电容器C中积累,输出Q被置位为高电平。
2. Reset(复位)输入:当Reset输入为高电平时,传输门驱动开关导通,电荷在电容器C中被释放,输出Q被复位为低电平。
3. 反馈回路:输出Q与传输门驱动开关形成反馈回路,使得RS触发器能够保持输出状态。
4. 不稳定性:当Set和Reset输入同时为低电平时,RS触发器处于不稳定状态,输出无法确定。
RS触发器的工作原理可以通过输入信号的状态改变来改变输出的状态,常用于存储和传输数据。
它被广泛应用于数字电路中的时序逻辑电路和存储器设计中。
列表整理各类触发器的逻辑功能触发器是一种常见的数字电路元件,它能够根据输入信号的变化来控制输出信号的状态。
在数字电路中,触发器通常用于存储数据、延时、计数等功能。
本文将对各类触发器的逻辑功能进行详细的介绍和整理。
一、RS触发器1. 基本原理RS触发器是最简单的触发器之一,它由两个反相输入端口和两个输出端口组成。
当S=1,R=0时,Q=1;当S=0,R=1时,Q=0;当S=R=0时,保持先前状态不变。
RS触发器可以用来实现锁存、延时等功能。
2. 逻辑符号和真值表逻辑符号:真值表:3. 特点和应用特点:简单、稳定性好、可靠性高。
应用:用于锁存数据和延迟信号。
二、D触发器1. 基本原理D触发器也称为数据锁存器或数据型触发器,它只有一个数据输入端口和一个时钟输入端口。
当时钟信号为上升沿时,D输入端口的数据被锁存到Q输出端口,并保持到下一个上升沿到来之前。
D触发器可以用来实现数据存储、移位等功能。
2. 逻辑符号和真值表逻辑符号:真值表:3. 特点和应用特点:只有一个数据输入端口,适合于单一数据的存储和传输;可实现数据的延时、移位、存储等功能。
应用:用于存储单个数据或进行移位操作。
三、JK触发器1. 基本原理JK触发器是一种带有置位和复位功能的触发器。
它由两个输入端口J和K以及时钟输入端口组成。
当J=1,K=0时,Q=1;当J=0,K=1时,Q=0;当J=K=1时,Q取反;当J=K=0时,保持先前状态不变。
JK触发器可以用来实现计数、频率分割等功能。
2. 逻辑符号和真值表逻辑符号:真值表:3. 特点和应用特点:具有置位和复位功能;可实现计数、频率分割等功能。
应用:用于计数器、频率分割电路等。
四、T触发器1. 基本原理T触发器也称为“翻转”触发器,它只有一个输入端口T以及一个时钟输入端口。
当T=1时,Q取反;当T=0时,保持先前状态不变。
T 触发器可以用来实现频率分割、计数等功能。
2. 逻辑符号和真值表逻辑符号:真值表:3. 特点和应用特点:只有一个输入端口,适合于频率分割等简单的应用。
基本RS触发器原理1 基本RS触发器的工作原理基本RS触发器的电路如图1(a)所示。
它是由两个与非门,按正反馈方式闭合而成,也可以用两个或非门按正反馈方式闭合而成。
图(b)是基本RS触发器逻辑符号。
基本RS触发器也称为闩锁(Latch)触发器。
图1 基本RS触发器电路图和逻辑符号定义A门的一个输入端为Rd 端,低电平有效,称为直接置“0”端,或直接复位端(Reset),此时Sd 端应为高电平;B门的一个输入端为Sd 端,称为直接置“1”端,或直接置位端(Set),此时Rd 端应为高电平。
我们定义一个与非门的输出端为基本RS触发器的输出端Q ,图中为B门的输出端。
另一个与非门的输出端为Q 端,这两个端头的状态应该相反。
因基本RS触发器的电路是对称的,定义A门的输出端为Q端,还是定义B门的输出端为Q端都是可以的。
一旦Q端确定,Rd和Sd 端就随之确定,再不能任意更改。
2 两个稳态这种电路结构,可以形成两个稳态,即Q =1,Q=0,Q=0,Q =1当Q=1时,Q=1和Rd =1决定了A门的输出,即Q=0 ,Q=0反馈回来又保证了Q=1 ;当Q=0时,Q=1,Q=1和Sd =1决定了B门的输出,即Q=0,Q=0又保证了Q =1 。
在没有加入触发信号之前,即Rd和Sd 端都是高电平,电路的状态不会改变。
3 触发翻转电路要改变状态必须加入触发信号,因是与非门构成的基本RS触发器,所以,触发信号是低电平有效。
若是由或非门构成的基本RS触发器,触发信号是高电平有效。
Rd和Sd 是一次信号,只能一个一个的加,即它们不能同时为低电平。
在Rd 端加低电平触发信号,Rd =0,于是Q =1 ,Q =1和Sd =1决定了Q=0 ,触发器置“0”。
Rd 是置“0”的触发器信号。
Q=0以后,反馈回来就可以替代Rd =0的作用,Rd=0就可以撤消了。
所以,Rd 不需要长时间保留,是一个触发器信号。
在Sd 端加低电平触发信号,Sd =0,于是Q =1 ,Q =1和Rd =1决定了Q=0 ,触发器置“1”。
基本RS触发器电路结构与工作原理依据触发器的电路结构不同,可以将触发器分为基本RS触发器、同步RS触发器、主从型触发器、维持堵塞型触发器和边沿型触发器等类型。
不同类型的触发器具有不同的动作特点。
触发器的动作特点打算它所组成的时序规律电路的规律功能。
分析和设计时序规律电路时,必需首先搞清晰组成该时序规律电路的触发器的电路结构和动作特点,才能得出正确的结果。
基本RS触发器是各种触发器中电路结构最简洁的一种,同时它也是其他简单电路结构触发器的基本组成部分。
图1(a)所示是由非门组成的基本RS触发器的电路,图1(b)所示为基本RS触发器的规律图形符号。
1(a) 电路图1(b) 规律符号如图1(a)所示,基本RS触发器由两个与非门组成。
有两个输入端:端和端。
有两个输出端:Q端和端互为规律相反的状态。
由电路图可以看出,基本RS触发器与组合规律电路相比,基本RS触发器的触发电路中增加了反馈电路,从而实现了触发器的输出状态与电路以前的状态相关的特点。
下面分析基本RS触发器的工作原理。
在学习RS触发器的工作原理以前,首先必需明确几个概念。
基本触发器的输出状态不仅与输入有关,还与触发器原来的状态有关。
在数字电路中,用触发器输出端Q的状态来定义触发器的状态。
当触发器的输出端Q=1时,称触发器的状态为“1”;当触发器的输出端Q=0时,称触发器的状态为“0”。
定义Qn为触发器原来的状态(原态),Qn+1为触发器的新状态(次态)。
依据如图1(a)所示电路,可以写出以下规律式:(1) 依据式(1),可以列出基本RS触发器输入和输出关系的真值表,也叫触发器的特性表,它可直观地描述触发器的动作特点,如表1所示。
表 1 基本RS触发器的特性表QnQn+1功能说明000×不稳定状态001×0101置1(置位)01111000置0(复位)10101100记忆(储存)1111 从表1中可以看出,基本RS触发器的规律功能如下:(1)当=0,=1时,不论触发器原来的状态Qn是0态还是1态,触发器触发后的状态(次态)Qn+1=1,即触发器具有置1(置位)的功能。
555时基电路工作原理一、引言555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于定时、脉冲和振荡等电子设备中。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理。
二、555时基电路的基本结构555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器和输出级组成。
其中,比较器用于比较输入电压与参考电压,RS触发器用于产生输出脉冲,RS锁存器用于锁存输出状态,输出级用于放大输出信号。
三、555时基电路的工作原理1. RS触发器工作原理555时基电路中的RS触发器是由两个交叉耦合的双稳态触发器构成。
其中一个触发器作为SET端,另一个触发器作为RESET端。
输入电压通过SET和RESET端的控制,触发器的输出状态发生变化。
2. RS锁存器工作原理555时基电路中的RS锁存器由两个交叉耦合的NAND门构成。
其中一个NAND门的输出连接到另一个NAND门的输入,形成正反馈回路。
输入电压通过控制两个NAND门的输入,锁存器的输出状态保持不变。
3. 比较器工作原理555时基电路中的比较器用于比较输入电压与参考电压。
当输入电压大于参考电压时,比较器输出高电平;当输入电压小于参考电压时,比较器输出低电平。
4. 输出级工作原理555时基电路中的输出级由双稳态触发器和放大器构成。
当RS触发器的输出状态发生变化时,输出级的放大器放大输出信号,并输出给外部电路。
四、555时基电路的工作模式1. 单稳态模式在单稳态模式下,555时基电路在接收到触发信号后,输出一个固定宽度的脉冲。
通过调节电阻和电容的数值,可以控制脉冲的宽度。
2. 延时模式在延时模式下,555时基电路在接收到触发信号后,输出一个持续时间可调的脉冲。
通过调节电阻和电容的数值,可以控制脉冲的持续时间。
3. 振荡模式在振荡模式下,555时基电路自身产生周期性的脉冲信号。
通过调节电阻和电容的数值,可以控制脉冲的频率和占空比。
五、555时基电路的应用领域555时基电路广泛应用于各种定时、脉冲和振荡的电子设备中,如计时器、闪光灯、报警器、电子钟等。
RS触发器的逻辑符号1. 什么是RS触发器?RS触发器是一种基本的数字逻辑电路元件,常用于存储一个比特的信息。
它由两个反馈连接的非门(也称为反相器)构成,其输出回路与输入端相连,可以实现存储和传输数据的功能。
2. RS触发器的逻辑符号RS触发器的逻辑符号通常用于表示其输入和输出的关系。
下面是RS触发器的标准逻辑符号:_____| |----| R ||_____||----| || |----| S ||_____|其中,R表示复位(Reset)输入,S表示设置(Set)输入。
这两个输入可以通过电平变化(通常是从低电平到高电平)触发RS触发器的状态改变。
3. RS触发器的工作原理RS触发器有四种可能的状态:禁止状态、复位状态、设置状态和保持状态。
这些状态是通过R和S输入的不同组合来实现的。
•禁止状态:当R和S都为高电平时,RS触发器处于禁止状态,输出保持不变。
•复位状态:当R为低电平,S为高电平时,RS触发器处于复位状态,输出为低电平。
•设置状态:当R为高电平,S为低电平时,RS触发器处于设置状态,输出为高电平。
•保持状态:当R和S都为低电平时,RS触发器处于保持状态,输出保持不变。
4. RS触发器的真值表RS触发器的逻辑行为可以通过真值表来表示,其中R和S的不同组合对应不同的输出状态。
R S Q(t+1) Q(t)0 0 Q Q0 1 1 01 0 0 11 1 - -Q(t+1)表示下一个时刻的输出状态,Q(t)表示当前时刻的输出状态。
当R和S都为1时,输出状态不确定,通常用”-“表示。
5. RS触发器的应用RS触发器广泛应用于数字电路和计算机系统中,常用于存储和传输数据。
它可以构成各种复杂的电路和逻辑功能,如计数器、寄存器、状态机等。
6. RS触发器的扩展标准的RS触发器存在一个问题,当R和S同时为1时,输出状态不确定。
为了解决这个问题,可以使用带使能端的RS触发器(也称为D触发器)。
带使能端的RS触发器具有额外的使能(Enable)输入,用于控制输入信号的更新。
斯密特触发器
斯密特触发器波形图
[1]
斯密特触发器又称斯密特与非门,是具有滞后特性的数字传输门。
该器件既可以像普通“与非”门那样工作,
也可以接成斯密特触发器来使用。
斯密特触发器具有如下两个特点:
1、电路具有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压和负向阈值电压;
2、与双稳态触发器和单稳态触发器不同,斯密特触发器属于“电平触发型”电路,不依赖于边沿陡峭的脉冲。
它是一种阈值开关电路,具有突变输入——输出特性的门电路。
这种电路被设计成阻止输入电压出现微小变化(低于某一阈值)而引起的输出电压的改变。
当输入电压由低向高增加,到达V+时,输出电压发生突变,而输入电压Vi由高变低,到达V-时,输出电压发生突变,因而出现输出电压变化滞后的现象,可以看出对于要求一定延迟启动的电路,它是特别适用的。
斯密特触发器原理图
[2]
而从IC内部的逻辑符号和“与非”门的逻辑符号相比就略有不同,它增加了一个类似方框的图形,该图形正是代表斯密特触发器一个重要的滞后特性。
滞后特性是指当把输入端并接成非门时,它们的输入、输出特
性是:当输入电压V1上升到VT+电平时,触发器翻转,输出负跳变;过了一段时间输入电压回降到VT+电平时,输出并不回到初始状态而需输入V1继续下降到VT-电平时,输出才翻转至高电平(正跳变),用公式:VT+—VT-=△VT 表示,△VT称为斯密特触发器的滞后电压。
△VT与IC的电源电压有关,当电源电压提高时,△VT略有增加,一般△VT值在3V左右。
因斯密特触发器具有电压的滞后特性,常用它对脉冲波形整形,使波形的上升沿或下降沿变得陡直;有时还用它作电压幅度鉴别,在数字电路中它也是很常用的器件。
电路结构斯密特触发器
把两个与非门G1、G2的输入、输出端交叉连接,即可构成基本RS触发器,其逻辑电路如图7.2.1.(a)所示。
它有两个输入端R、S和两个输出端Q、Q。
工作原理
基本RS触发器的逻辑方程为:
根据上述两个式子得到它的四种输入与输出的关系:
1.当R端无效,S端有效时,则Q=0,Q=1,触发器置1。
2.当R端有效、S端无效时,则Q=1,Q=0,触发器置0。
如上所述,当触发器的两个输入端加入不同逻辑电平时,它的两个输出端Q和Q有两种互补的稳定状态。
一般规定触发器Q端的状态作为触发器的状态。
通常称触发器处于某种状态,实际是指它的Q端的状态。
Q=1、Q=0时,称触发器处于1态,反之触发器处于0态。
S=0,R=1使触发器置1,或称置位。
因置位的决定条件是S=0,故称S 端为置1端。
R=0,S=1时,使触发器置0,或称复位。
同理,称R端为置0端或复位端。
若触发器原来为1态,欲使之变为0态,必须令R端的电平由1变0,S端的电平由0变1。
这里所加的输入信号(低电平)称为触发信号,由它们导致的转换过程称为翻转。
由于这里的触发信号是电平,因此这种触发器称为电平控制触发器。
从功能方面看,它只
能在S和R的作用下置0和置1,所以又称为置0置1触发器,或称为置位复位触发器。
其逻辑符号如图7.2.1(b)所示。
由于置0或置1都是触发信号低电平有效,因此,S端和R端都画有小圆圈。
3.当RS端均无效时,触发器状态保持不变。
触发器保持状态时,输入端都加非有效电平(高电平),需要触发翻转时,要求在某一输入端加一负脉冲,例如在S端加负脉冲使触发器置1,该脉冲信号回到高电平后,触发器仍维持1状态不变,相当于把S端某一时刻的电平信号存储起来,这体现了触发器具有记忆功能。
4.当RS端均有效时,触发器状态不确定
在此条件下,两个与非门的输出端Q和Q全为1,在两个输入信号都同时撤去(回到1)后,由于两个与非门的延迟时间无法确定,触发器的状态不能确定是1还是0,因此称这种情况为不定状态,这种情况应当避免。
从另外一个角度来说,正因为R端和S端完成置0、置1都是低电平有效,所以二者不能同时为0。
此外,还可以用或非门的输入、输出端交叉连接构成置0、置1触发器,其逻辑图和逻辑符号分别如图7.2.2(a)和7.2.2(b)所示。
这种触发器的触发信号是高电平有效,因此在逻辑符号的S端和R端没有小圆圈。
功能描述:
状态转移真值表
用表格的形式描述触发器在输入信号作用下,触发器的下一个稳定状态(次态)Qn+1与触发器的原稳定状态(现态)Qn和输入信号状态之间的关系。