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21.1双稳态触发器
21.1.1 RS触发器
1.基本RS触发器

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

分
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

 SR  latch D latch D filp-flop 









SR Latch






典型的SR 触发器就长上面那样啦


不要以为简单，就把 S R Q Q’ 之间的相对位置关系记错了！


组成的元素很简单——或非门，但是实现的功能却很重要


SR是两个输入端口，Q 和 Q' 是输出端口





不要慌，两个端口，就四种输入情况，一个个分析，就可以了解SR latch是怎么工作的





当 s == 1 , R == 0, 或门，只要是有1 ，或门处理结果就是1。
这里S端口输入的是1，那么Q‘ 得到的是0，这个0反馈到R输入端，由于R的输入端输入的两个都是0，于是Q就是1，这个Q反馈到S输入端



于是我们得到，S == 1 R ==0 ----->>>Q ==
 1 && Q’ == 0









当 s == 0 , R == 0






这种状态很有意思，始终要记得是或非门，那么此时如果输入0，是对结果“不影响”的，应为就相当于把输出的状态控制权交给了另外一个反馈输入


于是我们得到，S == 0 R ==0 ----->>> Q 和Q‘ ==不变








当 s == 0 , R == 1





此时，由于R输入了1，Q必为0，反馈到S的输入端，0，0，输入到S输入端口，Q‘ == 1

于是我们得到，S == 0 R ==1 ----->>>Q ==
 0 && Q’ == 1









当 s == 1 , R == 1




此时，由于S R都输入了1，Q和Q‘必为0，反馈到S的输入端，0，0，输入到S R输入端口

于是我们得到，S == 1 R ==1 ----->>> Q == 0 && Q’
 == 0






S == 0 R ==0 ----->>> Q 和Q‘ ==不变

S == 1 R ==0 ----->>>Q ==
 1 && Q’ == 0

S == 0 R ==1 ----->>>Q ==
 0 && Q’ == 1
S == 1 R ==1----->>> Q == 0 && Q’ == 0

规律看的出来，不解释。。。规律的本质落脚在那个电路的或和非的功能上！







D Latch









用一个非门改进SR触发器,相当于讲SR触发器置于只能工作在　0 1 或者 1 0输入的状态下，这里的效果就是使得输出始终跟随着输入D。
图中，我给出了当D是0 和D是1两种情况的各个引脚端口的电位高低







不能怪我手抖，鼠标写出来的。。。都是扭曲的。。。字体




            实际的D触发器还有个端口，就是CLK时钟信号端口，这个相当于一个使能作用端口，这个端口如果是高电平，那么整个器件正常工作，如果是低电平，保持原来的输出。






可以看到上图中，在CLK 2ns-3ns之间，输出Q是维持不变的，只有在CLK为高电平的时候，Q跟随D的电平，something is interesting, isn't it?







D flip-flop



OK， flip-flop的时间到了









如果clk端口是没有非门，如上图这样，就是上升沿触发，如果有个非门，就是下降沿触发





D触发器和D flip-flop(我实在不想鸟那个又臭又长的中文名字)的对比图，一目了然，有木有！























《自由引导人民》

欧仁·德拉克罗瓦（Eugène Delacroix）为纪念1830年法国七月革命而创作的油画作品

今天这篇文章，我们来介绍下博途通用扩展函数库(LGF)的位逻辑函数中的——LGF_PulseRelay函数。
LGF_PulseRelay函数实现了具有翻转控制的双稳态触发器功能。
该双稳态触发器能交替输出两种稳定的状态：0 和1。当第1次触发启动信号时，触发器会输出1并保持；第2次触发启动信号时，触发器会输出0并保持；第3次触发启动信号时，触发器再次输出1；如此交替进行，实现了输出信号的翻转(Flip-Flop)。
在LGF函数库的【位逻辑函数(bit logic operations】中可以找到LGF_PulseRealy，如下图所示：
将其拖拽到新创建的FB_Test中，系统会提示创建背景数据块。这里我们选择独立的背景数据块，新添加的函数LGF_PulseRelay如下图所示：
该函数有三个输入参数和一个输出参数。
输入参数：
输出参数：
LGF_PulseRelay函数的时序图如下：
其中：
①：trigger信号的每次上升沿都会使out输出值翻转；
②：set信号的上升沿使out置位；
③：reset信号的上升沿使out复位；
④：如果set和reset同时触发，则reset优先，out复位；
举个例子：
要求用一个按钮实现电机的起停控制。
假设按钮的输入通道地址位I1.0；
电机继电器线圈的控制电路来自Q0.7；
则可以使用下面的代码实现单按钮控制电机启动和停止：
这样，当按钮按下时电机将启动，再次按下按钮时电机将停止。
好了，关于博途通用扩展函数库的LGF_PulseRelay函数就先介绍到这里。如果你不知道怎样添加该函数库，请查看之前的文章。
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双稳态电路的工作原理
双稳态电路是由什么组成的？他的工作原理是什么？
一、工作原理
图一为双稳态电路，
它是由两级反相器组成的正反馈电路，
有两个稳定状态，
或者是
BG1
导通、
BG2
截止；
或者是
BG1
截止、
BG2
导通，由于它具有记忆功能，所以广泛地用于计数电路、分频电路和控制电路中，
原理，图
2
(
a
)中，设触发器的初始状态为
BG1
导通，
BG2
截止，当触发脉冲方波从
1
端输入，经
CpRp
微分后，
在
A
点产生正、
负方向的尖脉冲，
而只有正尖脉冲能通过二极管
D1
作用于导通管
BG1
的基极是。
ic1
减小使
BG1
退出饱和并进入放大状态，于是它的集电极电位降低，经电阻分压器送到截止管
BG2
的基
极，使
BG2
的基极电位下降，如果下降幅度足够时，
BG2
将由截止进入放大状态，因而产生下列正反馈过
程
(看下列反馈过程时，
应注意：
在图一的
PNP
电路中，
晶体管的基极和集电极电位均为负值，
所以
uc1↓
，
表示
BG1
集电极电位降低，而
uc1↑
则表示
BG1
集电极电位升高，当
BG1
基极电位降低时，则
ic1↑
，反之
当
BG1
基极电位升高时，
ic1↓
ic1
越来越小，
ic2
越来越大，最后到达
BG1
截止、
BG2
导通；接差触发脉冲方波从
2
端输入，并在
t=t2
时，有正尖脉冲作用于导通管
BG2
的基极，又经过正反馈过程，使
BG1
导通，
BG2
截止。以后，在
1
、
2
端的触发脉冲的轮流作用下，双稳电路的状态也作用相应的翻转，如图一(
b
)所示。
图一、双稳态电路
由上述过程可见：
(
1
)
双稳态电路的尖顶触发脉冲极性由晶体管的管型决定：
PNP
管要求正极性脉冲触发，
而
NPN
管却要求负极性脉冲触发。(
2
)每触发一次，电路翻转一次，因此，从翻转次数的多少，就可以
计算输入脉冲的个数，这就是双稳态电路能够计算的原理。
双稳态电路的触发电路形式有：单边触发、基极触发、集电极触发和控制触发等。
图二给出几种实用的双稳态电路。电路(
a)
中
D3
、
D4
为限幅二极管，使输出幅度限制在
-6
伏左右；电路
(
b
)中的
D5
、
D6
是削去负尖脉冲；电路(
C
)中的
ui1
、
ui2
为单触发，
ui
为输入触发表一是上述电路的
技术指标。
图二、几种实用的双稳态电路
表一几种双稳态触发器的技术指标
图二
(a)(b)(c)(d)
管型二极管
2AP32AP152AK1C2AK17
三极管
3AX31B3AG403AK203DK3B
信号电平
“0”
(无信号)(
V
)
000+6
“1”
(有信号)(
V
)
-6-6-90
工作频率(
KHz
)
1060010008000
抗干扰电压(
V
)
≥1≥1.5≥20.8
-1
触发灵敏度(
V)≤4≤4.8≤72.5
输出端的吸收能力(
mA)≤4≤6.7≤210
输出端的发射能力(
mA)≤44≤12≤127
输出脉冲的上升时间(
μs
)
2≤0.30≤0.1≤0.1
输出脉冲的下降时间(
μs
)
2≤0.36≤0.15≤0.1
对
β
值的要求＞
5050-8060-90
＞
50
元件参数的允许化△
β
＜
10,±
5%
△
β
＜
10,±
5%
△
β
＜
10,±
5%
△
β
＜
10,±
5%