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基于R-S触发器的逻辑信号发生器实验电路

基于R-S触发器的逻辑信号发生器实验电路

点击数:7432 次   录入时间:03-04 11:48:07   整理:http://www.55dianzi.com   振荡-波形-信号电路

  在用正脉冲触发的基本R-S触发器实验中,我们发现,当用手按往其中的一只开关不放。例如SB1,而用另一只手反复松开或按下SB2时,触发器的输出状态始终保持不变。这给予我们一种启示,假若按钮开关SB2接触不良,按下后,这期间可能有多次接通与断开的过程,但只要有一次产生高电平使触发器被置位,触发器输出端Q便跃升到高电平,并一直保持在高电平状态。这就避免了由于开关SB2接触不良,造成触发器的反复多次误触发。利用R-S触发器的这种功能,可以设计出一种防止开关接触不良、或反弹抖动的电路。

  下图(a)为手动开关逻辑电平信号发生电路,当开关S接通时,在A点输出低电平,断开时输出高电平信号。因此,只要断开一次开关S,就能在A点输出一个正向脉冲逻辑信号。实际上,输出的逻辑信号波形如图(b)所示。为什么会在波形的前、后沿产生许多“毛刺”呢?这是因为常用的开关,即使接触非常良好,在开关过程中,触点总要有一个似接非接的过程,由于触点片的反弹跳动,会在极短时间内发生多次接通与断开,使得输出高、低电平变化不是理想地一次下跳与跃升,而是在开关接通与断开的瞬间,产生若干个寄生的脉冲信号,即波形图中的“毛刺”。这些寄生的脉冲信号,将会破坏数字电路的正常工作。

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  用R-S触发器的逻辑信号发生器。实验电路见下图。用74LSOO的两个与非门F1、F2组成负脉冲触发的R-S触发器。其两个反向输入端R、S分别与两个上拉电阻器(主要用于防止电源不稳所造成的脉冲干扰)R1、R2相连,并与微动开关的常闭、常开触点相连,微动开关的簧片接地。图中的控制开关SA也可以选用单刀双掷开关。通常,当微动开关SA未按下时,常闭触点与地接通,R为低电平L状态;常开触点悬空,S为H,此时触发器处于被复位状态,输出端Q为L。当微动开关按下时,S被接地,电平为L,R悬空,电平为H,触发器被置位,Q端为H。松开微动开关时,触发器重新被复位;这样,每按下微动开关一次,触发器的Q端便输出一个前后沿陡峭的正向脉冲逻辑信号。

  本电路中所用的微动开关触点,虽然也会发生反弹抖动,只要不在常闭触点与常开触点之间反复接通抖动——当然这种程序的抖动是不会发生的,通常的抖动不会影响输出波形的变化。

  本实验电路利用了R-S触发器的触发翻转、存储记忆作用,可以有效地防止开关的抖动,每按一次开关,可以产生一个正(或负)的脉冲,因此该电路又称为单脉冲电路,是一种理想的无抖动电子开关,将用于今后的时序逻辑电路的逻辑信号源中。

逻辑信号发生器实验电路




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