數(shù)字電路觸發(fā)器詳解

5-2電平觸發(fā)的觸發(fā)器

1 第九節(jié)門電路和觸發(fā)器 電子電路通常分模擬電子電路和數(shù)字電子電路兩大類。前面介紹的放大電路屬于第 一類，電路中的工作信號是連續(xù)變化的電信號(模擬信號)。數(shù)字電路的基本工作信號是 二進(jìn)制的數(shù)字信號，它在時間上和數(shù)值上是離散的，即不是連續(xù)漸變的，而且只有0和 1兩個基本數(shù)字，反映在電路上就是低電平和高電平兩種狀態(tài)。因此在穩(wěn)態(tài)時，電路中 的半導(dǎo)體器件都是工作在開、關(guān)狀態(tài)。數(shù)字電路是由幾種最基本的單元電路組成的。在 這些基本單元中，對元件的精度要求不高，只要在工作時能夠可靠地區(qū)分0和1兩種狀 態(tài)就可以了。數(shù)字電路中研究的主要問題是輸入信號的狀態(tài)(0或1)和輸出信號的狀態(tài) (0或1)之間的關(guān)系，即所謂邏輯關(guān)系，采用的數(shù)學(xué)工具是邏輯代數(shù)。 一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 在邏輯代數(shù)中變量具有二值性，即只有兩個可能的取值“0”和“1”。 （一）基本的邏輯運(yùn)算 邏輯代數(shù)的基本

該文介紹了數(shù)字電路中冗余模塊的概念及去除冗余模塊對低功耗設(shè)計(jì)的意義,并進(jìn)一步將這一低功耗設(shè)計(jì)思想應(yīng)用于基于三值時鐘的三值雙邊沿觸發(fā)器的設(shè)計(jì)中,對其進(jìn)行了簡化設(shè)計(jì)和模擬,指出簡化設(shè)計(jì)后的觸發(fā)器比原觸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單,且模擬結(jié)果表明其邏輯功能正確且能有效地降低功耗。

電子工程科-同步JK觸發(fā)器的原理與特點(diǎn)

采用當(dāng)前成熟的兩種抗單粒子翻轉(zhuǎn)鎖存器構(gòu)成了主從d觸發(fā)器,在d觸發(fā)器加固設(shè)計(jì)中引入了時鐘加固技術(shù),對輸出也采用了加固設(shè)計(jì)。仿真對比顯示本設(shè)計(jì)的加固效果優(yōu)于國內(nèi)同類設(shè)計(jì)。

基于斯密特觸發(fā)器精確波形變換特性實(shí)現(xiàn)對兩路輸入信號的波形轉(zhuǎn)換與校正,利用stc5410單片機(jī)計(jì)算輸出,設(shè)計(jì)一款簡易數(shù)字相位計(jì),完成對兩路信號相位差的測量,具有測量精度高,成本低,外圍電路簡單等優(yōu)點(diǎn).

針對目前高校教學(xué)中555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器設(shè)計(jì)和調(diào)試實(shí)驗(yàn)電路中存在的問題,提出運(yùn)用先進(jìn)eda技術(shù)完成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器設(shè)計(jì)和仿真研究的方法,使電路設(shè)計(jì)過程具有快捷性、高效性和準(zhǔn)確性,完成符合質(zhì)量要求的555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的設(shè)計(jì)。

針對面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(oodb)觸發(fā)器的實(shí)現(xiàn)機(jī)制進(jìn)行研究,對oodb觸發(fā)器事件進(jìn)行分類。利用面向?qū)ο笳Z言中事件結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)oodb觸發(fā)器事件的注冊、訂閱及引發(fā)過程。在db4o引擎基礎(chǔ)上給出一種oodb觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)方案。

用傳統(tǒng)時序邏輯電路設(shè)計(jì)方法,可實(shí)現(xiàn)利用d觸發(fā)器對2n進(jìn)制循環(huán)碼產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)。但設(shè)計(jì)過程較繁瑣,容易出錯。針對上述問題提出了一種利用d觸發(fā)器設(shè)計(jì)2n進(jìn)制循環(huán)碼產(chǎn)生電路的簡單方法。

在深入研究能量回收和門控時鐘技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了能量回收時鐘發(fā)生器和觸發(fā)器的新型設(shè)計(jì)方案。該方案在smic0.35μmcmos標(biāo)準(zhǔn)工藝下,利用spectre軟件進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明,采用能量回收技術(shù)后,新型結(jié)構(gòu)的功耗比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下降約42%;采用門控時鐘技術(shù)后,新型結(jié)構(gòu)的功耗比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下降約65%。

基本門電路及觸發(fā)器

基于數(shù)字電路和通信電路中,常常需要單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,特別是要求延時功能時間可以調(diào)節(jié)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,采用可編程控制器的這一特殊方法來設(shè)計(jì)這一觸發(fā)器,通過調(diào)整可編程控制器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的時間常數(shù),巧妙地完成了這一功能。該設(shè)計(jì)具有設(shè)計(jì)簡單,完成方便,延遲精度高,延遲范圍不受限制,延遲時間用軟件就可調(diào)試,不需要對電路重新組裝的特點(diǎn)。

本文設(shè)計(jì)了時鐘邊沿可控雙邊沿觸發(fā)器,在傳統(tǒng)的雙邊沿觸發(fā)器內(nèi)部增加時鐘控制電路,實(shí)現(xiàn)對單個時鐘邊沿的控制。同時,提出了基于隔態(tài)封鎖技術(shù)的時序電路設(shè)計(jì)方法,可封鎖時鐘信號中所有冗余邊沿的觸發(fā)行為。hspice模擬與能耗分析證明,本文設(shè)計(jì)的電路不僅能夠封鎖所有的冗余時鐘邊沿的觸發(fā),而且可以簡化組合電路部分的設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)更低的系統(tǒng)功耗。

高壓鈉燈觸發(fā)器原理 圖1是在高壓鈉燈內(nèi)裝有內(nèi)置式電熱觸發(fā)器，其原理是當(dāng)燈處于未工作狀態(tài)時，觸發(fā)器的雙 金屬片處于常溫狀態(tài)，觸點(diǎn)a閉合。 當(dāng)電路接通電源時，由于燈未產(chǎn)生氣體放電，電源電壓通過鎮(zhèn)流器b加在燈內(nèi)觸發(fā)器開關(guān) 的電熱絲尺上，電熱絲開始升溫，當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時雙金屬片受熱變形，使觸點(diǎn)a斷 開，由于電路突然斷路使鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動勢，此電動勢與電源電壓即時值∽疊加到燈的 兩端。另外，由于觸點(diǎn)斷開的時間與電網(wǎng)波形之間也無時間上的關(guān)聯(lián)，因此以和鞏疊加后的 峰值電壓的離散范圍約為0-4000v。但只有疊加后的峰值≥2500v時，才能使燈觸發(fā)啟動。 圖1線路在觸點(diǎn)斷開但未能觸發(fā)燈時，由于整個回路斷開，電熱絲開始冷卻，觸點(diǎn)將再次閉 合，并且再重復(fù)上述的過程直至燈被觸發(fā)。 一旦燈啟動后，雙金屬片受燈本身工作的熱量影響將使觸點(diǎn)保持在開路狀態(tài)，不再使鎮(zhèn)流器

介紹了一種低抖動、快前沿高電壓重復(fù)率觸發(fā)器,輸出參數(shù)為:重復(fù)率可達(dá)100pulse/s,輸出時延約225ns,抖動約1ns,前沿約26ns,脈寬約70ns,高阻負(fù)載上電脈沖的峰值可達(dá)-40kv,重復(fù)率為50pulse/s時,峰值可達(dá)-51kv,單次工作時的峰值可達(dá)-60kv。該觸發(fā)器主要由控制單元、高壓供電單元與脈沖形成單元構(gòu)成,脈沖形成單元采用了低電感電容對負(fù)載快放電的結(jié)構(gòu),建立開關(guān)為氫閘流管。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),氫閘流管存在微導(dǎo)通狀態(tài),開關(guān)的通道電阻及維持的時間與開關(guān)極間的電勢差有關(guān);電勢差越高,通道電阻越小,微導(dǎo)通狀態(tài)維持的時間越長。此外,氫閘流管的導(dǎo)通性能受燈絲加熱電源的影響明顯,當(dāng)加熱電壓較低時,氫閘流管導(dǎo)通緩慢,延時與抖動較大,當(dāng)加熱電壓過高時,氫閘流管易于發(fā)生自擊穿。

針對城市道路照明led改造中半功率節(jié)電應(yīng)用的特點(diǎn),提出了一種基于光控和長延時開關(guān)的led路燈控制方案,利用光敏電阻、555時基電路和cd4060二進(jìn)制計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了控制電路的設(shè)計(jì);實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本方案簡單可行,實(shí)用可靠。

傳統(tǒng)施密特型壓控振蕩器存在輸入電壓下限值較高、最高振蕩頻率較低等缺點(diǎn)。針對這兩個問題,文中介紹了一種具有新型充放電電路結(jié)構(gòu)的施密特型壓控振蕩器,并在0.18μm工藝下對電路進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明,相對于傳統(tǒng)施密特型壓控振蕩器,新型振蕩器輸入電壓下限值有所下降,且最高振蕩頻率也有明顯提升。

提出了一種用相變器件作為可擦寫存儲單元的具有掉電數(shù)據(jù)保持功能的觸發(fā)器電路.該觸發(fā)器由四部分組成:具有恢復(fù)掉電時數(shù)據(jù)的雙置位端觸發(fā)器dff、上電掉電監(jiān)測置位電路(poweron/offreset)、相變存儲單元的讀寫電路(readwrite)和reset/set信號產(chǎn)生電路,使之在掉電時能夠保存數(shù)據(jù),并在上電時完成數(shù)據(jù)恢復(fù).基于0.13μmsmic標(biāo)準(zhǔn)cmos工藝,采用candence軟件對觸發(fā)器進(jìn)行仿真,掉電速度達(dá)到0.15μs/v的情況下,上電時可以在30ns內(nèi)恢復(fù)掉電時的數(shù)據(jù)狀態(tài).

數(shù)字系統(tǒng)中,常常需要施密特觸發(fā)器,特別是回差電壓很大,并且可以根據(jù)需要隨意調(diào)節(jié)的施密特觸發(fā)器。采用可編程控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和功能指令中的比較指令這一特殊方法設(shè)計(jì)了此款施密特觸發(fā)器,通過調(diào)整可編程控制器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的上限門坎電平和下限門坎電平,巧妙地完成了回差電壓很大、回差電壓可隨意調(diào)節(jié)這一功能。該設(shè)計(jì)具有設(shè)計(jì)簡單,完成方便,不需要對電路重新組裝的特點(diǎn)。

通過對傳統(tǒng)觸發(fā)器結(jié)構(gòu)和旁道攻擊密碼系統(tǒng)原理的研究,提出一種具有抗差分能量攻擊性能的jk觸發(fā)器設(shè)計(jì)方案。首先,根據(jù)雙軌預(yù)充邏輯電路交替處于預(yù)充階段與求值階段的特點(diǎn),結(jié)合觸發(fā)器的特征方程,推導(dǎo)出具有抗差分能量攻擊性能的jk觸發(fā)器的狀態(tài)方程;然后,根據(jù)場效應(yīng)管寬長比對數(shù)據(jù)傳輸速率的影響,采用靈敏放大型邏輯,得到相應(yīng)的觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)。hspice模擬驗(yàn)證表明,所設(shè)計(jì)電路具有正確的邏輯功能。與傳統(tǒng)jk觸發(fā)器比較,該結(jié)構(gòu)具有顯著的抗差分能量攻擊性能。

利用muller_c單元,設(shè)計(jì)一種異步保存及互鎖存儲單元結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)采用狀態(tài)鎖存機(jī)制和增加節(jié)點(diǎn)電容方法,能有效防止單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)的發(fā)生,同時也可提高電路抗單粒子瞬變和多節(jié)點(diǎn)擾動效應(yīng)的能力。在0.18μm工藝條件下用此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的d觸發(fā)器,面積為1422μm2,動態(tài)功耗為0.42mw,建立時間為0.2ns,保持時間為0.03ns。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:利用觸發(fā)器鏈驗(yàn)證電路,在時鐘頻率為20mhz時,單粒子let翻轉(zhuǎn)閾值為31mev·cm2/mg,比雙互鎖存儲單元結(jié)構(gòu)的抗單粒子能力提高40%。