触发器电路

学习分析数字电路需要学习和实践。通常,学生通过大量的实践工作示例问题与那些课本提供的检查他们的答案或老师。虽然这是好的,有一个更好的方法。

你会学到更多构建和分析实际电路,让您的测试设备提供“答案”,而不是一本书或另一个人。成功circuit-building练习,遵循这些步骤:

1. 画出原理图数字电路的分析。
2. 精心构建这个电路试验板或其他方便的媒介。
3. 检查电路的准确性的建设,每个线每个连接点,并验证这些元素在图上一个接一个。
4. 分析电路,确定所有输出逻辑状态给定的输入条件。
5. 仔细衡量这些逻辑状态,来验证你的分析的准确性。
6. 如果有任何错误,仔细检查你的电路的建筑图,然后仔细re-analyze电路re-measure。

总是确保电源电压水平在规范您计划使用的逻辑电路。如果TTL,电源必须是一个5伏监管供给,适应值尽可能接近5.0伏直流。

一个方法你可以节省时间和减少错误的可能性逐步开始从一个非常简单的电路和添加组件增加其复杂性分析后,而不是为每个实践构建一个全新的电路问题。另一个节省时间的技巧是重用相同的组件在各种不同的电路配置。这种方式,你不需要测量任何组件的价值不止一次。

常见的直粱功率变换器电路拓扑结构使用的一对晶体管开关直流电流通过升压变压器的中心抽头绕组,像这样:

为了使这种形式的电路正常工作,晶体管“解雇”必须精确地同步信号来确保这两个永远不会同时开启。下面的示意图显示了一个电路生成必要的信号:

解释这个电路是如何工作的,并确定频率的位置控制和脉冲频宽比控制电位器。

常见的一种旋转编码器是建立生产交输出:

两个领导/光电晶体管对被安排在这样一种方式,其脉冲输出总是90^o彼此的阶段。正交输出编码器是有用的,因为他们允许我们确定运动方向以及增量位置。

建立一个正交方向探测器电路很容易,如果你使用d型触发器:

分析电路,并解释它是如何工作的。

确定最终的输出以下电路状态随着时间的推移,由d型封闭的门闩:

具体什么时候在脉冲图最终的输出假设输入的状态吗?这种行为是如何不同于正常反应型锁?

通常,传播延迟是一个不受欢迎的逻辑门的特点,我们只需要住在一起。其他时候,它是有用的,甚至是必要的特征。以电路为例:

如果盖茨构成电路零传播延迟,它会执行任何有用的功能。来验证这个可悲的事实,分析其稳态响应“低”输入信号,然后一个“高”的输入信号。什么状态与门的输出总是在吗?

现在,考虑传播延迟完成时间图的分析对于每个门的输出,输入信号转换从低到高,再由高到低:

你注意到现在的状态和门的输出?

解释如何使用示波器测量半导体逻辑门的传播延迟。画一个示意图,如果必要的。是传播延迟时间通常为数字等于门从“高”“低”转变,从“高”与“低”?参考数据来证明你beplay无法取钱的答案。

另外,是否发表评论机电式继电器有一个等效参数来传播延迟。如果是这样,你怎么想传递的延迟的大小比较的半导体门,为什么?

Determine Q 和 [Q] 输出 状态 的 D-type 封闭 latch, conditions: 给 下面 的 输入

现在,假设我们添加一个propagation-delay-based一次性电路使线的d型封闭的门闩。Re-analyze电路的输出,因为相同的输入条件:

评论这两个电路之间的差异的反应,尤其是使输入信号(B)的引用。

这里显示是两个数字组件:一个d型门闩和一个型触发器:

除了愚蠢的名字,“触发器”从一个门闩的区别是什么?怎么这两个电路的功能有何不同?

解释如何添加propagation-delay-based一次性电路使输入的因此门闩改变它的行为:

具体来说,参考你的回答真值表的电路。

平原因此锁电路是“套”通过激活输入和取消R S输入。相反,它们是“重置”通过激活R输入和取消年代输入。封闭的门闩和拖鞋,然而,是一个小更复杂:

描述输入条件必须迫使这些多谐振荡器电路集和重置。

因此封闭锁:

设定的。

重置的。

因此触发器:

设定的。

重置的。

确定这个因此触发器的输出状态,由于脉冲输入如图所示:

一个非常受欢迎的变化因此触发器是所谓的主题j - k触发器电路如图所示:

注意,一个因此触发器变成了j - k触发器通过添加另一层的输出反馈回使NAND盖茨(现在三个输入,而不是两个输入)。这添加反馈完成什么呢?表达你的回答真值表的形式。

一种考虑反馈线回到第一个逻辑门是把它们看作是额外的启用lines, Q 和 [Q] 输出 选择性 地 启用 只是 其中 的 一 个 NAND 盖茨 一 个 时候

确定必要的设置,输入条件重置,切换这两个j - k拖鞋:

高电平输入的j - k触发器:

设定的。

重置的。

切换的。

校验输入的j - k触发器:

设定的。

重置的。

切换的。

确定这个j - k触发器的输出状态,由于脉冲输入如图所示:

确定这个D触发器的输出状态,由于脉冲输入如图所示:

确定这个j - k触发器的输出状态,由于脉冲输入如图所示:

拖鞋通常都配备了异步输入行以及同步输入行。这个j - k触发器,例如,“预设”和“明确”异步输入:

描述这些输入的功能。为什么我们想要在一个电路中使用它们吗?解释什么是“同步”的输入,以及为什么他们指定的这一项。

另外,请注意,这两个异步输入校验。通常,异步输入几乎总是校验而不是高电平,即使所有的其他输入高电平触发。你认为这是为什么?

一个科学家使用微处理器系统监控布尔(“高”或“低”)一个粒子的状态传感器在高速核的实验。问题是,传感器检测到的核事件来来去去快得多微处理器能够样本。简单地说,脉冲输出的传感器太短暂的“捕获”的微处理器每次:

她问几个技术人员来解决这个问题。一个试图改变微处理器的程序实现更快的抽样评定等级,都无济于事。另一个粒子重新校准传感器反应慢,但这只会导致错过了数据(因为现实世界数据不相应慢下来!)。无解的尝试工作到目前为止,因为微处理器的根本问题是太缓慢“捕获”极短脉冲事件来自粒子传感器。需要的是某种形式的外部电路在“读”传感器的状态采样脉冲的前沿,然后认为数字足够可靠的微处理器状态寄存器。

最后,另一个电子技术员提出这个解决方案时,然后去度假,让你实现它:

解释这个d型触发器的工作原理来解决这个问题,和微处理器必须采取什么行动销使触发器的输出函数作为多个脉冲探测器。

确定至少一个组件故障将导致触发器表明“顺时针”,不管编码器运动:

为每个提出缺点,解释为什么这将导致描述问题。

假设一个学生想要建造一个声控灯控制电路,即一个鼓掌或其他大声的噪音把灯,和另一个单拍。声探测和lamp-drive电路如图所示:

这个原理图添加一个j - k触发器实现切换功能。

If 时钟 频率 驱动 这个 触发器 是 240 Hz, flip-flop’s 输出 信号 的 频率 是 什么 (either Q 或 [Q])?

这里显示的触发器电路划分为同步因为两人字拖接收时钟脉冲在同一时间:

定义以下参数:

安装时间

保存时间

传播延迟时间

最小时钟脉冲持续时间

然后,说明这些参数相关的所示的电路中。

定位一个触发器集成电路制造商的数据表,并研究以下参数:

触发器类型(因此D j - k)

零件号

ANSI / IEEE标准的象征

有多少异步输入

最小设置和保存时间(时序图所示)

虽然切换j - k触发器的功能是一个最受欢迎的用途,这不是唯一类型的触发器执行切换函数的能力。看配置的令人惊讶的是通用的d型触发器来做同样的事情:

解释这个电路执行相关的“切换”功能更常见的j - k拖鞋。

一个学生有想法做一个J - K触发器切换:为什么不把J, K,一起和时钟输入,把他们所有相同的方波脉冲?如果输入高电平和时钟是正的边沿触发,J和K的输入都应该“高”在同一时刻时钟信号转换从低到高,因此建立切换的必要条件(J = 1, K = 1,时钟转换):

不幸的是,j - k触发器拒绝当这个切换电路。No 物质 多少 时钟 脉冲 receives, Q 和 [Q] 输出 保持 在 原来 的 州 —— 触发器 仍然 “latched.“解释学生的触发器电路的实际原因想法不会工作。

预测这个声音控制灯电路的操作会影响以下错误的结果。考虑每个故障独立(即一次,没有多个错误):

电阻R₁未开放:

电阻R₃未开放:

二极管D₁未开放:

晶体管问₂失败的做空集电极和发射极之间:

焊锡桥过去电阻R₅:

对于每个这些条件,解释为什么由此产生的影响将发生。