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  • 本文介绍了两个晶体管的双稳态触发器
  • 双稳态触发器是脉冲和数字电路中常用的基本触发器之一。双稳态触发器的特点是具有两个稳定的状态,并且在外加触发信号的作用下,可以由一种稳定状态转换为另一种稳定状态。在没有外加触发信号时,现有状态将一直保持...

    双稳态触发器是脉冲和数字电路中常用的基本触发器之一。双稳态触发器的特点是具有两个稳定的状态,并且在外加触发信号的作用下,可以由一种稳定状态转换为另一种稳定状态。在没有外加触发信号时,现有状态将一直保持下去,双稳态触发器可以由晶体管、数字电路或时基电路等构成。

    一、晶体管双稳态触发器

    下图所示为晶体管双稳态触发器电路

    它是由VT1,VT2两个晶体管交叉耦合组成。R5,R3是VT1的基极偏置电阻,R2,R6是VT2的基极偏置电阻,R1,R4分别是两管的集电极电阻。输出信号可以从两个晶体管的集电极取出,两管输出信号相反。双稳态触发器实质上是由两级共射极开关电路组成,并形成正反馈回路,电路如下图所示,VT2的集电极输出端又通过R5反馈到VT1的基极输入端。

    1、双稳态触发器的工作过程

    双稳态触发器的两个稳定状态是:要么VT1导通,VT2截止;要么VT2导通,VT1截止。1)VT1导通,VT2截止时的情况

    因为VT1导通,Uc1=0V,VT2因无基极偏流而截至,此时Uc2=+VCC,通过R5向VT1提供基极偏流,使VT1保持导通,如下图所示,电路处于稳定状态。

    1)VT2导通,VT1截止时的情况

    因为VT2导通,Uc2=0V,VT1因无基极偏流而截至,此时Uc1=+VCC,通过R2向VT2提供基极偏流,使VT2保持导通,如下图所示,电路处于另一种稳定状态。

    2、双稳态触发器的触发方式

    双稳态触发器的触发方式有单端触发和计数触发两种。

    1)单端触发

    单端触发就是把两路触发脉冲分别加到两个晶体管的基极,如下图所示,该单端触发电路采用的是将负脉冲加至导通管基极使其截止的方法,C1与R7,C2与R8分别组成两路触发脉冲的微分电路,二极管VD1,VD2隔离正脉冲,只允许负脉冲加到晶体管基极。

    触发过程如下:

    设电路处于VT1导通,VT2截止状态。当在左侧触发端加入一脉冲时,经C1,R7微分,其上升沿和下降沿分别产生正、负脉冲。正脉冲被VD1隔离,负脉冲则经过VD1加至导通管VT1基极使其截止。VT1的截止又迫使VT2导通,双稳态触发器转换为另一稳定状态。同理,当在右侧触发端加入一脉冲时,使导通管VT2截止,VT1导通,双稳态触发器再次翻转。下图所示为单端触发工作波形。

    2)计数触发

    计数触发电路如下图所示,与单端触发电路不同的是,计数触发电路只有一个触发输入端,并且微分电阻R7,R8不接地而是改接至本侧晶体管集电极。

    当触发端加上触发脉冲时,经微分后产生的负脉冲使导通管截止,而对截止管不起作用。因此,每一个触发脉冲都使双稳态触发器翻转一次,电路波形如下图所示,电阻R7,R8起引导作用,使每次负脉冲只加到导通管基极,保证电路可靠翻转。

    二、门电路构成的双稳态触发器

    用数字电路中的门电路可以方便的构成双稳态触发器,而且无需外围元件,无需调试,电路简洁可靠。

    1、或非门构成的RS型双稳态触发器

    将两个或非门电路交叉耦合,可以构成RS型双稳态触发器。如下图所示。它具有两个触发输入端:R为置0输入端。S为置1输入端,1电平触发有效;具有两个输出端:Q为原码输出端。

    当R=1,S=0时,触发器被置0,Q=0,当S=1,R=0时,触发器被置1,Q=1,当S=0,R=0时,触发器输出状态保持不变;当S=1,R=1时,下一状态不确定,应避免使触发器出现这种状态。下图为其真值表。

    2、与非门构成的RS型双稳态触发器

    将两个与非门电路交叉耦合,也可以构成RS型双稳态触发器,如下图所示。它具有两个触发输入端:/R为置0输入端,/S为置1输入端,0电平触发有效;具有两个输出端:Q为原码输出端,/Q为反码输出端。

    当/R=0,/S=1时,触发器被置0,Q=0,/Q=1;当/R=1,/S=0时,触发器被置1,Q=1,/Q=0,当/R=1,/S=1时,触发器输出状态保持不变;当/R=0,/S=0时,下一状态不确定,应避免使触发器出现这种状态。下图为其真值表。

    三、D触发器构成的双稳态触发器

    将D触发器的反码输出端/Q与其自身的数据输入端D相连接,即构成了计数触发式双稳态触发器,如下图所示。触发脉冲由CP端输入,上升沿触发。输出信号通常由原码输出端Q引出,也可从反码输出端/Q输出。

    下图所示为该双稳态触发器电路的工作波形。每一个触发脉冲的上升沿都使双稳态触发器翻转一次,因此输出脉冲的个数是输入触发脉冲的二分之一。该双稳态触发器常被用作二进制计数单元电路。

    四、时基电路构成的双稳态触发器

    用555时基电路构成的双稳态触发器如下图所示,/S为置1输入端,0电平触发有效,R为置0输入端,1触发电平有效。输出信号由555时基电路的3脚输出,C1,R1构成/S端触发信号微分电路,C2,R2构成R端触发信号微分电路。

    该电路工作过程为:在Uo=0时,当在/S端加上一个0电平触发脉冲时,经C1,R1微分后产生一个负脉冲至555时基电路的2脚,使触发器翻转,Uo=1.这之后,当在R端加上一个1电平触发脉冲时,经C2,R2微分后产生一个正脉冲至555时基电路的6脚,使触发器再次翻转,又使Uo=0,电路各点波形如下图所示。

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    SRAM和DRAM

    思维导图

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    SRAM与DRAM的核心区别:

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    栅极电容 V.S. 双稳态触发器

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    DRAM刷新

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    DRAM地址复用技术

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    SRAM、DRAM对比

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    ROM

    思维导图

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    ROM种类

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    主存:ROM+RAM
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  • 稳态触发器

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    21.1双稳态触发器

    • 触发器按其稳定工作状态
    • 分双稳态触发器、单稳态触发器、无稳态触发器(多谐振荡器)等。
    • 双稳态触发器按
      • 其逻辑功能分
      • RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等;
    • 按其结构
      • 主从型触发器和维持阻塞型触发器等。

    21.1.1 RS触发器

    1.基本RS触发器

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    2020-12-04 17:32:25
    触发器只有两种状态,故又称双稳态触发器。当Q=0,Q‾\overline{Q}Q​=1时,触发器处于“0”状态;当Q=1,Q‾\overline{Q}Q​=0时,触发器处于“1”状态。触发器有基本R-S触发器、同步R-S触发器、主-从型触发器和...

    触发器是基本记忆单元电路。触发器只有两种状态,故又称双稳态触发器。当Q=0,Q\overline{Q}=1时,触发器处于“0”状态;当Q=1,Q\overline{Q}=0时,触发器处于“1”状态。触发器有基本R-S触发器、同步R-S触发器、主-从型触发器和边沿型触发器这四种常见结构。如下图为由或非门构成的基本R-S触发器:在这里插入图片描述

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