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双稳态触发器的工作原理

来源 :华课网校 2024-06-20 05:18:24

双稳态触发器是一种常见的数字电路元件。它由两个稳态构成,可以在输入信号的控制下切换两个稳态之间的状态。在数字电子系统中广泛应用,如计数器、寄存器、时序电路等。下面我们来了解一下双稳态触发器的工作原理。

双稳态触发器由两个互补的输出端Q和Q'组成,其中Q和Q'的输出状态始终相反。输入信号称为时钟信号,用于控制触发器的状态转换。在双稳态触发器中,有两个稳态:SET和RESET。当输入信号为SET时,Q输出为1,Q'输出为0;当输入信号为RESET时,Q输出为0,Q'输出为1。

当输入信号为SET时,输入端SET置为高电平,此时触发器的Q输出为高电平,Q'输出为低电平。因为Q输出为高电平,它会反馈回触发器的输入端D,使得触发器的输入保持高电平状态。因为Q'输出为低电平,它不会影响触发器的输入端D。因此,当输入信号为SET时,双稳态触发器处于SET稳态。

当输入信号变为RESET时,输入端RESET置为高电平,此时触发器的Q输出为低电平,Q'输出为高电平。因为Q输出为低电平,它会反馈回触发器的输入端D,使得触发器的输入保持低电平状态。因为Q'输出为高电平,它不会影响触发器的输入端D。因此,当输入信号为RESET时,双稳态触发器处于RESET稳态。

当输入信号变为0时,输入端SET和RESET都为低电平,此时双稳态触发器保持之前的状态不变。如果之前处于SET稳态,则保持Q输出为高电平,Q'输出为低电平;如果之前处于RESET稳态,则保持Q输出为低电平,Q'输出为高电平。

在实际应用中,双稳态触发器可以通过门电路实现。例如,使用两个反相器和两个与门,将输入信号与SET和RESET信号进行逻辑与运算,将结果分别连接到两个反相器的输入端。这样就可以构建一个RS型双稳态触发器。

综上所述,双稳态触发器由两个稳态构成,可以根据输入信号的控制切换两个稳态之间的状态。在数字电子系统中广泛应用,是实现计数器、寄存器、时序电路等的基础元件。

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