觸發器

觸發器的電路圖由邏輯門組合而成，其結構均由R-S鎖存器派生而來（廣義的觸發器包括鎖存器）。觸發器可以處理輸入、輸出信號和時鐘頻率之間的相互影響。

在R-S鎖存器的前面加一個由兩個與門和一個非門構成的附加電路，則構成D觸發器。當時鐘脈衝CP為1時，讀入輸入端D的數據並傳至輸出端；當CP為0時，根據與門“只要有一個輸入端為0則輸出為0”的特性，輸入端D的數據被與門屏蔽了，無法到達輸出端，不管輸入D怎樣變化，Q端輸出值都保持不變，只有等到下一個CP高電平到來時，才會把當前的D值送出。這樣就實現了延遲輸出即暫時保存的功能。從電路的動作可以看出，時鐘輸入端起到控制的作用，CP為1時，能觸發後面的鎖存器把D的值暫時鎖存起來，這也正是觸發器名詞中“觸發”的含義，這正是觸發器與鎖存器的聯繫與區別：觸發器利用了鎖存器的保存原理，但是加上了觸發功能，可以控制保存的時間。

學名“雙穩態多諧振蕩器（Bistable Multivibrator）”。觸發器（Flip Flop）是一種可以存儲電路狀態的電子元件。最簡單的是由兩個或非門，兩個輸入端和兩個輸出端組成的RS觸發器（見圖2）。複雜一些的有帶時鐘（CLK）段和D（Data）端，在CLK端為高電平時跟隨D端狀態，而在CLK端變為低電平的瞬間鎖存信號的D觸發器。更常用的是兩個簡單D觸發器級聯而成的在時鐘下跳沿鎖存信號的邊緣D觸發器，廣泛應用於計數器、運算器、存儲器等電子部件

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邏輯功能，是指觸發器的次態和現態及輸入信號之間在穩態下的邏輯關係。這種邏輯關係可以用特性表、特性方程或狀態轉換圖給出。

根據邏輯功能的不同特點，把觸發器分為RS、JK、T、D等幾種類型。

電路結構，是指電路中門電路的種類及組合方式。

基本RS觸發器、同步RS觸發器、主從觸發器、邊緣觸發器等是指電路結構的不同形式。由於電路結構形式的不同，帶來了各不相同的動作特點。

同一種邏輯功能的觸發器可以用不同的電路結構實現。反過來說，用同一種電路結構形式可以作成不同邏輯功能的觸發器。

按邏輯功能不同分為：RS觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器。

按觸發方式不同分為：電平觸發器、邊沿觸發器和脈衝觸發器。

按電路結構不同分為：基本RS觸發器和鍾控觸發器。

按存儲數據原理不同分為：靜態觸發器和動態觸發器。

按構成觸發器的基本器件不同分為：雙極型觸發器和MOS型觸發器。

用於高強度氣體放電燈(H.I.D)的啟動，型號繁多。由於高強度氣體放電燈啟動時需要一個高電壓來使氣體電離進入等離子態，因而需要一個高壓發生器做為啟動器，這就是觸發器。早期的機械型觸發器已經淘汰。現在絕大多數觸發器都是使用可控硅或高壓觸發二極體的電子觸發器，常用的型號有：OSRAM 的 CD-7 飛利浦的 SI51 SN58 愛倫的ALK400等

基本電路如圖1的上半部。它由兩個反相器直接耦合而成。反相器1由晶體管T1和電阻Rc1R11及R12組成，反相器2由晶體管T2和電阻Rc2、R21及R22組成。反相器1的輸出端Q即是反相器2的輸入端，同樣，反相器2的輸出端悩也是反相器1的輸入端，兩級反相器是互相反饋的。這個電路具有兩種穩定狀態: 一種穩態是T1管導通、T2管截止，Q端為低電位、悩為高電位；另一種穩態是T1管截止、T2管導通，Q端為高電位、悩端為低電位。加上電壓Ec和-Eb后電路即進入一種穩定狀態。若不加觸發信號，電路則永遠處於這個穩定狀態。

欲使電路從一種穩態轉換到另一種穩態，必須外加觸發信號。圖1的下半部分是兩個引導觸發信號給各個反相器的電路。它們分別由微分電路R1C1、R2C2和隔離二極體D1、D2組成。

當外加負觸發脈衝作用於引導電路的“S”端時，通過微分電路R1C1使D1導通,b1點呈低電位。此時不論觸發器原處何種狀態T1管截止，Q點變為高電位,T2管導通，悩點變為低電位。這種穩態稱為觸發器的“置位”狀態，“S”端稱為“置位”端。反之，外加負觸發脈衝作用於“R”端時，則使悩端為高電位,Q端為低電位。這種穩態為觸發器的“複位”狀態,“R”端稱為“複位”端。具有置位、複位功能的觸發器稱為R-S觸發器。

雙穩態觸發器可用來構成各種計數器、分頻器和寄存器等。

又稱施密特觸發器，其原理電路如圖2。它也由兩級反相器直接耦合而成。第一級反相器的輸出端c1是第二級反相器的輸入端。第一級反相器的輸入端接輸入觸發電壓ui，第二級反相器的輸出端提供輸出電壓u0。兩級反相器通過公共的發射極電阻Re耦合在一起，因而稱射極耦合觸發器。這種觸發器也有兩種穩定狀態，一種穩態是T1管導通、T2管 截止，輸出u0為高電位；另一種穩態是T1管截止,T2管導通,u0為低電位。觸發器的穩定狀態決定於輸入u電位的高低，因此這種觸發器具有電位觸發特性。當輸入ui為低電位時,T1管截止,c1點電位升高，使T2管導通，輸出u0也是低電位。當ui為高電位時，T1管導通,c1點電位下降，使T2管截止,u也是高電位。射極耦合觸發器可用于波形的整形和鑒幅。

單穩態觸發器也由兩個反相器構成(圖3a)。與圖1 的雙穩態觸發器相比，由晶體管T2組成的反相器2完全相同，但由晶體管T1組成的反相器1中，用電容器C代替電阻器R11，且R12接向Ec。另外，在T1管的b1點接有由D1、R1及C1組成的引導電路,ui即外加觸發信號。觸發器的狀態電壓由c1及c2點輸出。

圖3b的波形表明單穩態觸發器的工作過程。在外加負觸發脈衝u到來以前（0～t1期間）,觸發器處於穩定狀態。由於b1點通過R12接向電壓Ec，T1導通,T2截止。c1點的電壓uc1為低電位,c2點電壓u為高電位，電容器C被充電。在t=t1瞬間,u到來，通過微分電路R1C1使D1導通,b1呈低電位，T1由導通變為截止,uc1上升為高電位；T2導通，uc2 下降為低電位。這時，電容器C通過T2放電形成暫時穩定狀態(t1～t2期間)，稱為暫穩態。隨著電容器C的放電，b1點電位上升，當t=t2時，b1點的電位又使T1管導通,uc1下降為低電位，T2管又截止,uc2電位上升。在t2～t3期間，uc2因受Rc2C充電的影響而上升緩慢，形成恢復期。t3以後進入原來的穩定狀態。單穩態觸發器可用於脈衝整形和脈衝延時。

各種觸發器均可由分立元件構成，也可由集成電路來實現。但隨著集成電路技術的發展，集成觸發器品種逐漸增加，性能優良，應用日益廣泛。基本觸發電路有R-S觸發器，T觸發器，D觸發器，J-K觸發器等。