在外加信號觸發下能轉換工作狀態的電路。通常用觸發器的輸出端電壓表明其工作狀態。觸發器分為兩類。一類稱為雙穩態觸發器,它有兩個穩定的工作狀態。在外加信號觸發下電路可從一種穩定的工作狀態轉換到另一種穩定的工作狀態。另一類稱為單穩態觸發器,它有一個穩定的工作狀態和一個暫時穩定的工作狀態。無外加信號觸發時觸發器處於穩定的工作狀態,在受外加信號觸發後觸發器從穩定的工作狀態轉換到暫時穩定的工作狀態,經過短暫時間後,自動返回到原來的穩定工作狀態。

  雙穩態觸發器 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Rc1R11R12組成,反相器2由晶體管T2和電阻Rc2R21R22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後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R1C1R2C2和隔離二極管D1D2組成。

  當外加負觸發脈沖作用於引導電路的“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,外加負觸發脈沖作用於“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“復位”狀態,“R”端稱為“復位”端。具有置位、復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。

  射極耦合觸發器 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於波形的整形和鑒幅。

  單穩態觸發器 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D1R1C1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。在外加負觸發脈沖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(t1t2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t2t3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沖整形和脈沖延時。

各種觸發器的邏輯符號及其真值表

  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。

  

參考書目

 J. Millman and H. Taub, Pulse,Digital and Switching Waveforms,McGraw-Hill,New York,1965.