觸發器的工作原理?

答：觸發器是由各種基礎門電路單元組成，廣泛應用于數字電路和計算機中。它具有兩個穩定狀態的信息存儲器件，是構成多種時序電路的最基本邏輯單元，也是數字邏輯電路中一種重要的單元電路。

觸發器具有兩個穩定狀態，即0和1，在一定的外界信號作用下，可以從一個穩定狀態翻轉到另一個穩定狀態。 觸發器有集成觸發器和門電路組成的觸發器二種。觸發方式有電平觸發和邊沿觸發二種。 觸發器應用很廣，可用做數字信號的寄存，移位寄存，分頻和波形發生器等例如RS觸發器；它是將兩個與非門或者或非門的G1 G2的輸入、輸出端相互交叉連接而成。它用邏輯圖和邏輯符號表示，有效高電平、低電平。
 

觸發器按邏輯功能分類它主要有以下四種：

①RS觸發器：即在時鐘脈沖作用下，根據輸入信號R，S取值不同，凡具有置0，置1和保持功能的電路，都稱為RS型時鐘觸發器，簡稱為RS觸發器。

②JK觸發器：即在時鐘脈沖作用下，根據輸入信號J，K取值的不同，凡具有保持，置0，置1，翻轉功能的電路，都稱為JK型時鐘觸發器，簡稱為JK觸發器。

③D觸發器：即在時鐘脈沖作用下，凡具有置0，置1功能的電路，都叫做D型時鐘觸發器，簡稱為D觸發器。

④T觸發器：即在時鐘脈沖作用下，根據輸入信號T取值的不同，凡具有保持和翻轉功能的電路，即當T=0時能保持狀態不變，T=1時一定翻轉的電路，都稱為T型時鐘觸發器，簡稱為T觸發器。

下面就時基555集成塊構成的單穩態觸發器來述一下其簡單工作原理。 所謂單穩態觸發器它只有一個穩定狀態，一個暫穩態。它在電路外加脈沖信號的作用下，可以從一個穩態轉換到另一個暫穩態狀態。在電路中由RC延時充放電的作用，該暫穩態保持一段時間后又回到原來的初始狀態，暫穩態維持時間由RC的阻值和電容量來決定。
 
電路組成如上圖所示，圖中R、C為單穩態觸發器的定時元件，它們的連接點Vc與定時器的閾值輸入端（6腳）及輸出端Vo'（7腳）相連。單穩態觸發器輸出脈沖寬度tpo=1.1RC。 Ri Ci構成輸入回路的微分環節，用以使輸入信號Vi的負脈沖寬度tpi限制在允許的范圍內，一般tpi>5RiCi，通過微分環節，可使Vi'的尖脈沖寬度小于單穩態觸發器的輸出脈沖寬度tpo。若是輸入信號的負脈沖寬度tpi本來就小于tpo，則微分環節可忽略。定時器的復位輸入端（4腳）接高電平，控制輸入端Vm通過0.01uF接地，定時器輸出端Vo（3腳）作為單穩態觸發器的單穩信號輸出端。 工作原理；當輸入Vi為高電平時，Ci相當于斷開。輸入Vi'由于Ri的存在而為高電平Vcc。這時，①若定時器原始狀態為0，則集成塊（7）輸出導通接地，使電容C快速放電、Vc=0，即輸入6腳的信號低于2/3電源電壓Vcc，此時定時器維持0不變。 ②若定時器原始狀態為1，則集成塊（7）輸出對地為斷開狀態，這時Vcc經R向C充電，使Vc電位升高，待Vc值高于2/3電源電壓Vcc時，定時器翻轉到0狀態。 綜合上述可知，單穩態觸發器正常工作時，輸入端未加負脈沖，Ⅴi維持高電平，則輸出的Vo一定為低電平。 單穩態觸發器的工作過程分為下面三個階段來分析，圖為其工作波形圖：
 

1、觸發翻轉階段： 輸入負脈沖Vi到來時，下降沿經RiCi微分環節在Vi'端產生下跳負向尖脈沖，其值低于負向閥值（1/3Vcc）。由于穩態時Vc低于正向閥值（2/3Vcc），固定時器翻轉為1，輸出Vo為高電平，集電極輸出對地斷開，此時單穩態觸發器進入暫穩狀態。

2、暫態維持階段： 由于集電極開路輸出端（7）對地斷開，Vcc通過R向C充電，Vc按指數規律上升并趨向于Vcc。從暫穩態開始到Vc值到達正向閥值（2/3Vcc）之前的這段時間就是暫態維持時間tpo 。

3、返回恢復階段： 當C充電使Vc值高于正向閥值(2/3Vcc）時，由于Vi'端負向尖脈沖已消失 ，Vi'值高于負向閥值（1/3Vcc），定時器翻轉為0，輸出低電平，集電極輸出端（7腳）對地導通，暫態階段結束。C通過7腳放電，使Vc值低于正向閥值（2/3Vcc），使單穩態觸發器恢復穩態。

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