MOS J-K 触发器的工作原理需要进行详解分析,同时在设计时也需要考虑诸多方面。MOS J-K 触发器的工作原理包含多个环节和特性,需要逐一进行剖析和理解。这些工作原理对于其在实际电路中的应用和性能表现有着重要的影响,在设计过程中必须充分考虑到这些因素,以确保触发器的正常工作和良好性能。
在上述主从 R-S 触发器的基础上进行一些改进,就构成了如图 3-7 所示的 J-K 触发器。其中有 MOS J-K 管触发器。
J - K 触发器包含主触发器以及从触发器,然而它与一般的 R - S 主从触发器有所不同。其特点在于:从触发器存在两个输出端,分别是 Q 和
,分别引回到
管的栅极,原来是 R-S 触发器的 S 端现在改为 J 输入端,R 输入端改为 K 输入端。所以在 J-K 触发器中,一方面触发器要受到主触发器的控制,另一方面主触发器也要受到从触发器的控制。MOS J-K 管触发器经过这样的改进之后,J-K 触发器比 R-S 触发器具备更完备的逻辑功能。接下来进一步探讨它的工作原理。
当时钟脉冲
由“1”变成“0”(即
当从“0”变为“1”时,主触发器的状态保持不变,而从触发器则转变为与主触发器相同的状态。在时钟脉冲作用下。
当从“0”变为“1”时,触发器的状态保持不变。主从触发器的状态变化可以从以下四个不同情况来进行讨论(可参阅图 3 - 7(a)真值表)。
①J、K两个输入端都是“0”。这时
都截止,把输出端
和
因为对地的通道被截断了,所以主触发器的状态保持不变。MOS J - K 管触发器在当时钟脉冲的作用下。
从“1”变为“0”时,触发器的状态保持不变。比如原本状态是“0”(主触发器和从触发器皆为“0”),在这种情况下,当……
主触发器的“0”传递给从触发器,因此,从触发器的状态依旧是“0”。
②J和k两个输入端都是“1”。这时
都导通。由于
的栅极是接从触发器的输出端的
和
的,所以总有一个导通。假如原状态为“0”,即
,则
截止,
导通。当时钟脉冲
由“0”变到“1”时,
导通。于是
一路全导通,而
一路不导通。这样就使导通的一路输出端
由“1”变到“0”,
由“0”变到“1”,主触发器就完成了一次翻转。当时钟脉冲
由“1”变到“0”时,从触发器也跟着翻转一次。
③
。这时
截止,
导通,可从以下两方面来分析。若原先主触发器处于“1”状态,那么从触发器也会处于“1”状态,从而使得
截止而
导通,这样
和
矿对地的通道被载断了。当时钟脉冲从“0”变为“1”,主触发器会保持“1”状态;若原本主触发器是“0”状态,那么从触发器也会处于“0”状态。
导通,而
截止。当时钟脉冲由“0”变成“1”时,
一路进行对地导通操作,从而让主触发器转变为“1”这种状态。总之,不论原本的状态是怎样的,时钟脉冲
“0”变成“1”之后,主触发器处于“1”状态。当时钟脉冲从“1”变为“0”,从触发器也变为“1”状态。
④
。根据类似的分析,不管触发器原来处于什么状态,时钟脉冲
由“0”变成“1”以后,主触发器会处于“0”状态。
图8-8是J-K触发器的波形图,图中
和
代表输出电平,也就是触发器的输出电平。为了让大家明白,还画出了主触发器的一个输出端。
MOS J-K 管触发器,从图中能够看出,触发器总是跟随主触发器而发生变化,只是在时间上会有一些延迟,这是因为主触发器的变化先发生在
由“0”变成“1”时,而从触发器的变化发生在
由“1”变成“0”时。
主从 R-S 触发器在输入端 R 和 S 均为“1”时,其输出状态具有不确定性。而 J-K 触发器克服了这一缺陷,无论输入端 J 和 K 处于何种电平,其输出状态都是确定的。因为 J-K 触发器的功能较为完善,所以其用途较为广泛。例如,当输入端 J 和 K 都为“1”时,触发器会翻转一次,故而可以将其用作计数器。
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