MOS D觸發器的特征及工作原理詳解

D觸發器特征

MOS D觸發器是一個輸入端的觸發器，其特點是輸出與輸入具有相同的狀態，而與觸發器原狀態無關。

基本的D觸發器，是一種信息暫時寄存電路，如圖3-9所示。從邏邏輯圖上看到，D觸發器是在R-S-T觸發靠的前面加了一級倒相器，并把這級倒相器的輸入端與R-S觸發器的S端連接；把它的輸出端（即）與R-S觸發器的R連接。從邏輯圖上看到，當D輸入端為“1”，相當于R-S觸發器的S輸入端為“1”，R輸入端為“0”，當D輸入為“0”，相當于R-S觸發器的S端輸入為“0”，S端輸入為“1”的情況。所以在脈沖的作用下，相應的輸出Q必定與輸入端D的電平相同（參閱圖3-9真值表）。MOS D觸發器，這種基本的D觸發器，雖然輸出無不定狀態，而且由于單端輸入，使用比較方便，但存在著空翻問題，不具備計數功能。在MOS電路中，經常用到的是主從結構的D觸發器。下面介紹幾種主從D觸發器。

1、主從R-S觸發器改接的主從D觸發器

在前面講過的主從R-S觸發器前加一級非門，就形成了主從D觸發器。在為““1”電平時，D端信息先送入主觸發器貯存，然后在為“0”電平時，將信息再傳送到從觸發器輸出。MOS D觸發器，與此同時，主觸發器輸入端與外界隔離。由于在上跳變時才改變輸出狀態，因此輸出相對于輸入延遲了一個時鐘周期的時間。

這種結構的D觸發器，既能單線傳送信息，又解決了空翻問題，因此在計算機中得到了廣泛的應用。

2、利用門控管構成的主從D觸發器圖

3-10是利用門控管構成的一種主從D觸發器。圖是這種觸發器的原理圖。圖中的門控管用表示，受和控制。倒相器和形成主觸發器，和形成從觸發器。和分別作為送入主和從觸發器的控制開關，和分別作為主和從觸發器本身的反饋門。或導通時，倒相器和或與構成正反饋。由于和同步，和同步（他們分別受和控制），因此，當D端通過，將信號送入主觸發器時，從觸發器把原來的信號從輸出端反饋到輸入端，使之保持輸出狀態不變。而主觸發器因關閉，它的狀態不能傳送給從觸發器。當導通時，主觸發器中的信息一方面在內部激勵、保持，一方面就送到了從觸發器，在輸出端便得到了D端輸入的信息。MOS D觸發器，同時由于的關閉，主觸發器與D輸入端隔離，這時D無論如何改變信號，都不會影響主觸發器中的狀態。所以不會出現空翻現象。圖3-10（b）是這種觸發器的線路圖。圖中分別相當于。整個電路的波形示于圖3-10（c）中。這種電路與上面介紹的各種靜態電路不同，它雖有靜態電路中的交又耦合觸發器的直流存貯性能，但信息是靠柵電容暫存的。因此，它對和的上升和下降沿的要求較高，否則很可能造成主從競爭，使輸出狀態不定。同時，時鐘脈沖的頻率不能太低，不然，信息將會因漏電面消失。這種觸發器，也稱為準靜態觸發器。

由圖可見，這種線路結構比較簡單，節省元件。

3、CMOS D觸發器

這是一種互補型準靜態主從結構的D觸發器，如圖3-11所示。它是由四個“或非”門和四個傳輸門組成。傳輸門是受時鐘脈沖控制的。當正時鐘脈沖來到時（即），傳輸門打開，關閉，D端的信號進入主觸發器存在A點。而從觸發器輸出端原來的信號通過反饋到它的輸入端，故從觸發器保持原來狀態。當負時鐘脈沖到來時，傳輸門打開，關閉，A點的信號再通過送入從觸發器輸出；同時A點的信號又通過一個“或非”門和。MOS D觸發器，反饋到第一級或非門輸入端。由于關閉，不管D端怎樣改變都不會改變觸發器的狀態。其中、為復位、置位端，具有直接置位、復位的功能。當分別接高電位“1”時，輸出端Q將分別置0或置1，在電路工作時，均接0電位。對時鐘脈沖的要求，與上面所說的相同。

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