[其他]高抗干擾多功能觸發(fā)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85109461
• 申請日: 1986-05-03
• 公開（公告）號: CN85109461A
• 公開（公告）日: 1987-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳云書
• 申請（專利權(quán)）人: 岳云書
• 主分類號: H03K3/013
• 分類號: H03K3/013;H03K19/003
• 代理公司: 河北省專利事務(wù)所
• 代理人: 王苑祥

本項發(fā)明屬于基本電子電路，涉及到一種新型觸發(fā)器。

觸發(fā)器是數(shù)字脈沖電路中常用到的一種邏輯單元電路，現(xiàn)有集成化觸發(fā)器有R-S觸發(fā)器、D觸發(fā)器和J-K觸發(fā)器等。經(jīng)過不斷地實踐和改進(jìn)一般認(rèn)為主從式J-K觸發(fā)器最有優(yōu)越性，它實際上是在主從式R-S觸發(fā)器的基礎(chǔ)上加兩條反饋控制線而構(gòu)成的，由于它具有同步觸發(fā)信號控制（J，K），無約束條件，功能具有置“0”，置“1”，“保持”，“翻轉(zhuǎn)”，且工藝成熟，功能價格比合理，因而是目前大量生產(chǎn)和廣泛使用的一種集成化觸發(fā)器。然而它的本身卻具有致命的弱點即一次翻轉(zhuǎn)問題。所謂一次翻轉(zhuǎn)即在一個時鐘周期內(nèi)無論輸入到J和K的信號如何變化，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)最多只能變化一次。這就大大地降低了觸發(fā)器的抗干擾能力，當(dāng)干擾信號在采樣觸發(fā)信號之前輸入到J、K端就會引起整個電路的運(yùn)行失誤，因而大大限制了主從式J-K觸發(fā)器的應(yīng)用。造成這個致命弱點的原因是電路本身的結(jié)構(gòu)，其主從式的結(jié)構(gòu)限定了主觸發(fā)器中有一個自鎖定的基本R-S觸發(fā)器，其控制門在Cp＝“1”時始終是打開的，而且在一個時鐘周期內(nèi)觸發(fā)器的兩個同步信號控制端總有一端是被封死的。有人提出去掉反饋線以克服一次翻轉(zhuǎn)，這就會使觸發(fā)器的輸入控制端有了約束條件，限制了它使用的靈活性。有人提出邊沿式主從J-K觸發(fā)器的改進(jìn)方案，從原理上似乎是個理想方案，但它實際上附加了非常規(guī)工藝要求，因而給制造生產(chǎn)上帶來很大的難度，因而不利于廣泛推廣應(yīng)用。目前應(yīng)用的另一種觸發(fā)器，即D觸發(fā)器，它在Cp＝“1”時有維持阻塞作用，因而具有較強(qiáng)的抗干擾能力，但它通常是單控制 端觸發(fā)、使用范圍窄，且功能也不完善。

本項發(fā)明的目的就是設(shè)計一種具有高抗干擾能力，又具有J-K觸發(fā)器多功能優(yōu)點的新型觸發(fā)器，其基本構(gòu)思是具有J-K觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)特點，同時又具有D觸發(fā)器維持阻塞結(jié)構(gòu)特點，而不增加工藝生產(chǎn)上的難度，這就需要在線路結(jié)構(gòu)上做較大的改動。其基本構(gòu)思是在主從式J-K觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)上去掉主觸發(fā)器自鎖定的基本R-S觸發(fā)器，再配上重新設(shè)計的采樣控制門電路，時鐘選通門電路和維持控制門電路組成，其中維持控制門電路設(shè)置在基本R-S觸發(fā)器和采樣控制門電路之間，且受cp的控制。

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本項發(fā)明目的是如何實現(xiàn)的。

圖一是本設(shè)計的電原理圖。

圖二是時序控制下的各級波形圖。

圖三是集成化內(nèi)板圖（參考）。

從圖1看出，與非門7、8組成一個基本R-S觸發(fā)器，與非門3、4、5、6組成一個維持控制門電路，與非門1、2組成同步觸發(fā)信號采樣控制門電路，非門8組成時鐘控制電路。采樣控制門電路的兩個與非門（1，2）均具有三個控制端（Cp，Q，Q，S_D，R_D），一個同步觸發(fā)信號采樣輸入端（J或K），其輸出端分別接在維持控制電路的輸入端（即與非門3、4的輸入端）。維持控制門電路設(shè)置在R-S觸發(fā)器和采樣控制門電路之間起維持阻塞作用，其中與非門5和6的輸出端直接與R-S觸發(fā)器的采樣控制端（R，S）相連，并通過反饋控制線接與非門3和4的輸入端。時鐘控制門電路包括一個反相器（8），時鐘信號（Cp）加在采樣控制門1和2的控制端，并通過反相器將反時鐘控制信號（cp）加在與非門5和6的 控制端。

將該原理圖與主從式J-K觸發(fā)器和維持阻塞式D觸發(fā)器相對照不難發(fā)現(xiàn)，該電路既具有原態(tài)Q、Q控制采樣門（反饋控制）和反相時鐘雙重控制的主從式J-K觸發(fā)器的特點，又具有維持阻塞式D觸發(fā)器的維持置“0”線（圖一中門“6”輸出至門“4”輸入的連線）和維持置“1”線（門“5”輸出至門“3”輸入的連線），因而它兼有主從式結(jié)構(gòu)和維持阻塞結(jié)構(gòu)兩者的特點，也就兼有兩者的優(yōu)點。其空翻現(xiàn)象的克服是靠拆除了主從式結(jié)構(gòu)的主觸發(fā)器的兩條互鎖線來實現(xiàn)的，增加維持置“0”線和維持置“1”線則是為了彌補(bǔ)拆除互鎖線所帶來的觸發(fā)不可靠性。其工作過程是這樣的：當(dāng)Cp＝“1”時，則cp＝“0”，此時門5和門6的輸出均為“1”，從而打開門3和門4，使得門3和門4的輸出隨著觸發(fā)輸入的變化作相應(yīng)的變化。如果觸發(fā)有干擾，則門3和門4亦會有所響應(yīng)，但由于cp＝0封死了門5和門6，因而此時的干擾在觸發(fā)器輸出不會造成任何影響，僅僅在Cp下跳之前的瞬間2tpd之內(nèi)（tpd為一級門的傳輸延遲時間），要求觸發(fā)輸入J和K不變化（或不受噪聲干擾），此時的觸發(fā)信號在Cp下跳的瞬間便將觸發(fā)器置成確定的狀態(tài)。這就使得觸發(fā)器受噪聲干擾的可能性大大降低了。下面我們?nèi)砸詧D1的實施例，畫出各級有延遲的波形圖（見圖2），對了解該觸發(fā)器克服一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，提高抗干擾能力將會更有幫助。