边沿触发器及其工作原理

为了解决主从JK触发器的一次变化问题，增强电路工作的可靠性，便出现了边沿触发器。边沿触发器的电路结构较多，如利用CMOS传输门的边沿触发器、维持阻塞触发器、利用门电路传输延迟时间的边沿触发器等。这些触发器虽然结构不同，但边沿触发或控制的特点却是相同的，下面以利用CMOS传输门的D触发器为例，来说明边沿的工作原理和主要特点。

图10.4.1（a）是利用CMOS传输门构成的一种边沿触发器。这种电路结构在形式上也是一种主从结构，但是它和前面讲过的主从结构触发器具有完全不同的特点。图10.4.1（b）为该触发器逻辑符号，“＞”表示CP上升沿有效。

图10.4.1　利用CMOS传输门的D触发器(www.xing528.com)

从图10.4.1中可以看到，反相器G1、G2和传输门TG1、TG2组成主触发器，反相器G3、G4和传输门TG3、TG4组成从触发器。TG1和TG3分别为主触发器和从触发器的输入控制门。

当CP=0时，即C=1，C=1，TG1导通，TG2截止，D端的输入信号送到主触发器中，使Q′=D。但这时主触发器尚未形成反馈连接，不能自行保持，Q′跟随D端的状态变化。此时TG3截止，TG4导通，所以从触发器维持原态不变，而且它与主触发器之间的联系被TG3所切断。

当CP的上升沿到达时，即C=0，C=1，TG1截止，TG2导通，由于门G1的输入电容存储效应，G1输入端的电压不会立刻消失，于是Q′在TG1切断前的状态被保存下来。此时TG3导通，TG4截止，主触发器的状态通过TG3和G3送到输出端，使Q=Q′=D。

可见，这种触发器的动作特点是输出端状态的转换发生在CP的上升沿，而且触发器所保存下来的状态仅仅取决于CP上升沿到达时的输入状态。因为触发器输出状态的转换发生在CP的上升沿，所以这是一个上升沿触发器的边沿触发器。