机械开关接通时,由于振动会使电压或电流波形产生“毛刺”,如图4.7(a)和4.7(b)所示。在电子电路中,一般不允许出现这种现象,因为这种干扰信号会导致电路工作。
图4.7 机械开关工作情况
触发器的记忆作用可以消除上述开关振动所产生的影响,开关与触发器的连接方法如图4.8(a)所示。设单刀双掷开关原来与B点接通,这时触发器的状态为0。当开关由B拨向A时,其中有一短暂的浮空时间,这时触发器的R、S均为1,Q仍为0。中间触点与A接触时,A点的电位由于振动而产生“毛刺”。但是,首先是B点已经成为高电平,A点一旦出现低电平,触发器的状态翻转为1,即使A点再出现高电平,也不会再改变触发器的状态,所以Q端的电压波形不会出现“毛刺”,如图4.8(b)所示。
图4.8 RS触发器消抖示意电路
2.CD4013路灯控制电路
图4.9 路灯控制电路
CD4013路灯控制电路如图4.9所示,交流220V电压经VD1~VD4整流、R1限流、C1滤波及VS稳压后,为光控电路和执行电路提供+12V工作电压。
白天,RG1和RG2受光照射而呈低阻状态,IC的S1端为低电平,R1端为高电平,1端输出低电平,VT处于截止状态,K处于释放状态,照明灯EL不亮。
夜晚,RG1和RG2因无光照射或,使IC的S1端变为高电平,R1端变为低电平,Q1端输出高电平,VT饱和导通,K通电吸和,其常开触头接通,EL点亮。(www.xing528.com)
天亮后,RG1和RG2阻值下降,IC的Q1端又输出低电平,VT截止,K释放,EL熄灭。
总结
➢触发器是数字电路的一种基本逻辑单元,它有0和1两个稳态。在外加触发信号的作用下,可以从一种稳态转换成另一种稳态,这种转换不仅与当时的输入状态有关,还与触发器原来的状态有关。当外加信号消失后,触发器能保持原来的状态不变,所以称触发器具有记忆功能,能够记忆一位二进制信息0和1。
➢触发器的种类很多,根据是否有时钟脉冲输入端,触发器可以分为基本触发器和同步触发器;根据触发方式不N,触发器可分为电平触发器和边沿触发器;根据逻辑功能不同,触发器可分为RS触发器、D触发器、j K触发器、T触发器、T’触发器。
➢分析触发器的逻辑功能,常用的方法有:真值表、特性方程、状态转换图、波形图(时序图)。这些方法各有特点,可以相互转换。
➢触发器都能接受、存储并输出信息,但又各有特点:RS触发器具有置0、置1和保持功能,但输入信号R、S之间有约束,使用受限;D触发器结构简单,具有接受、存储数据0和1的功能,常用作数据寄存器;JK触发器具有置0、置1、保持、翻转(计数)功能,被称为全功能触发器,且输入信号之间无约束条件,通用性很强;T触发器具有保持、翻转(翻转)功能;T’触发器仅具有翻转(计数)功能,被称为计数式触发器,可以累计CP脉冲的个数。
➢一般触发器都设有异步输入端(直接置0、直接置1端)来设置触发器的初始状态。
➢不同触发器之间也可以相互转换。通常是将触发器和D触发器转换成其他类型的触发器
作业
1.简述触发器的基本特点。
2.触发器与门电路有何不同?
3.同步RS触发器与基本RS触发器相比,有何异同点?
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