D觸發(fā)器原理-D觸發(fā)器電路圖

1、邊沿D觸發(fā)器:負(fù)跳沿觸發(fā)的主從觸發(fā)器工作時(shí)，在正跳沿前加入輸入信號(hào)。如果在CP高電平期間輸入端出現(xiàn)干擾信號(hào)，那么就有可能使觸發(fā)器的狀態(tài)出錯(cuò)。而邊沿觸發(fā)器允許在CP觸發(fā)沿來(lái)到前一瞬間加入輸入信號(hào)。這樣，輸入端受干擾的時(shí)間大大縮短，受干擾的可能性就降低了。邊沿D觸發(fā)器也稱為維持-阻塞邊沿D觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)：該觸發(fā)器由6個(gè)與非門組成，其中 G1和G2構(gòu)成基本RS觸發(fā)器。邊沿D觸發(fā)器的邏輯圖和邏輯符號(hào)D觸發(fā)器工作原理SD和RD接至基本RS觸發(fā)器的輸入端，分別是預(yù)置和清零端，低電平有效。當(dāng)SD=O且RD=1時(shí)，不論輸入 端D為何種狀態(tài)，都會(huì)使 Q=1 , Q=0,即觸發(fā)器置1 ；當(dāng)SD=1且RD=O時(shí)，觸

2、發(fā)器的狀態(tài)為 O, SD和RD通常又稱為 直接置1和置0端。我們?cè)O(shè)它們均已加入了高電平，不影響電路的工作。工作過(guò)程如下：1 . CP=0時(shí)，與非門G3和G4封鎖，其輸出Q3=Q4=1觸發(fā)器的狀態(tài)不變。同時(shí)，由于 Q3至Q5和Q4至Q6 的反饋信號(hào)將這兩個(gè)門打開，因此可接收輸入信號(hào)D, Q5=D Q6=Q5=D2 .當(dāng)CP由0變1時(shí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。這時(shí) G3和G4打開，它們的輸入 Q3和Q4的狀態(tài)由G5和G6的輸出狀態(tài)決 定。 Q3=Q5=D Q4=Q6=D 由基本RS觸發(fā)器的邏輯功能可知，Q=D3 .觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后，在CP=1時(shí)輸入信號(hào)被封鎖。這是因?yàn)?G3和G4打開后，它們的輸出 Q3和Q4的狀態(tài)

3、是互 補(bǔ)的,即必定有一個(gè)是0,若Q3為0,則經(jīng)G3輸出至G5輸入的反饋線將 G5封鎖，即封鎖了 D通往基本RS觸發(fā) 器的路徑；該反饋線起到了使觸發(fā)器維持在0狀態(tài)和阻止觸發(fā)器變?yōu)?狀態(tài)的作用，故該反饋線稱為置0維持線，置1阻塞線。Q4為0時(shí)，將G3和G6封鎖，D端通往基本RS觸發(fā)器的路徑也被封鎖。Q4輸出端 至G6反饋線起到使觸發(fā)器維持在1狀態(tài)的作用，稱作置1維持線；Q4輸出至G3輸入的反饋線起到阻止觸 發(fā)器置0的作用，稱為置0阻塞線。因此，該觸發(fā)器常稱為維持-阻塞觸發(fā)器?？傊?，該觸發(fā)器是在CP正跳沿前接受輸入信號(hào)，正跳沿時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，正跳沿后輸入即被封鎖，三步都是在正跳沿后完成，所以有邊沿觸 發(fā)

4、器之稱。與主從觸發(fā)器相比，同工藝的邊沿觸發(fā)器有更強(qiáng)的抗干擾能力和更高的工作速度。功能描述*1迫沿Eit發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值耒出W00口0 1:-需出姬龜J)端狀態(tài)相同01 1101112.特征方程Qn+仁D3狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖Mil lR rwCPI:IJI -I 刃用隹發(fā)器的狀辭嵋工作碾挺|脈沖特性：1 .建立時(shí)間：由下圖維持阻塞觸發(fā)器的電路可見,CP信號(hào)是加到門G3和G4上的，因而在CP上升沿到達(dá)之前門G5和G6輸出端的狀態(tài)必須穩(wěn)定地建立起來(lái)。輸入信號(hào)到達(dá)D端以后，要經(jīng)過(guò)一級(jí)門電路的傳輸延遲時(shí)間G5的輸出狀態(tài)才能建立起來(lái)，而G6的輸出狀態(tài)需要經(jīng)過(guò)兩級(jí)門電路的傳輸延遲時(shí)間才能建立，因此D端的輸入信號(hào)必

5、須先于 CP的上升沿到達(dá)，而且建立時(shí)間應(yīng)滿足：tset 2tpd o2 .保持時(shí)間：由下圖可知，為實(shí)現(xiàn)邊沿觸發(fā)，應(yīng)保證CP=1期間門G6的輸出狀態(tài)不變，不受D端狀態(tài)變化的影響。為此，在D=0的情況下，當(dāng)CP上升沿到達(dá)以后還要等門G4輸出的低電平返回到門G6的輸入端以后，D端的低電平才允許改變。因此輸入低電平信號(hào)的保持時(shí)間為tHL tpd0在D=1的情況下，由于CP上升沿到達(dá)后G3的輸出將G4封鎖，所以不要求輸入信號(hào)繼續(xù)保持不變，故輸入高電平信號(hào)的保持時(shí)間tHH=O 03 .傳輸延遲時(shí)間：由圖工作波形圖不難推算出，從 CP上升沿到達(dá)時(shí)開始計(jì)算，輸出由高電平變?yōu)榈碗娖降膫鬏斞舆t時(shí)間tPHL和由低電

6、平變?yōu)楦唠娖降膫鬏斞舆t時(shí)間tPLH分別是:tPHL=3tpd tPLH=2tpd維持和阻塞D觸發(fā)器的電路和動(dòng)態(tài)波形4 .最高時(shí)鐘頻率：為保證由門 G1?G4組成的同步RS觸發(fā)器能可靠地翻轉(zhuǎn)，CP高電平的持續(xù)時(shí)間應(yīng)大于tPHL,時(shí)鐘信號(hào)高電平的寬度tWH應(yīng)大于tPHLo而為了在下一個(gè) CP上升沿到達(dá)之前確保門G5和G6新的輸出 電 平得以穩(wěn)定地建立，CP低電平的持續(xù)時(shí)間不應(yīng)小于門G4的傳輸延遲時(shí)間和tset之和，即時(shí)鐘信號(hào)低電平的寬度tWL tset+tpd ,因此得到:1 1 1在實(shí)際集成觸發(fā)器中，每個(gè)門傳輸時(shí)間是不同的，并且作了不同形式的簡(jiǎn)化，因此上面討論的結(jié)果只是一些定性的物理概念。其真實(shí)參數(shù)由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。 綜上所述，對(duì)邊沿