1、第4章 半導(dǎo)體理論4.1 半導(dǎo)體導(dǎo)電特性4.2 PN結(jié)的單向?qū)щ娦?.3 二極管和穩(wěn)壓管4.4 單相整流電路4.5 濾波與穩(wěn)壓電路4.6晶體管4.7基本放大電路4.8晶閘管及其應(yīng)用4.9集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用4.10數(shù)字邏輯電路4.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性導(dǎo)體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱(chēng)為導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體。絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱(chēng)為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半導(dǎo)體：另有一類(lèi)物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱(chēng)為半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。例如： 當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能 力明顯變化。

2、 往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使 它的導(dǎo)電能力明顯改變。本征半導(dǎo)體：完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)組成晶體點(diǎn)陣，每個(gè)原子都處在正四面體的中心，而四個(gè)其它原子位于四面體的頂點(diǎn)，每個(gè)原子與其相臨的原子之間形成共價(jià)鍵，共用一對(duì)價(jià)電子。硅和鍺的晶體結(jié)構(gòu)：一、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理在絕對(duì)0度（T=0K）和沒(méi)有外界激發(fā)時(shí),價(jià)電子完全被共價(jià)鍵束縛著，本征半導(dǎo)體中沒(méi)有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子（即載流子），它的導(dǎo)電能力為 0，相當(dāng)于絕緣體。在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱(chēng)為空穴。1.載流子、自由電子和空

3、穴+4+4+4+4自由電子空穴束縛電子+4+4+4+4在其它力的作用下，空穴吸引附近的電子來(lái)填補(bǔ)，這樣的結(jié)果相當(dāng)于空穴的遷移，而空穴的遷移相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)，因此可以認(rèn)為空穴是載流子。本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，溫度是影響半導(dǎo)體性能的一個(gè)重要的外部因素，這是半導(dǎo)體的一大特點(diǎn)。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成： 1. 自由電子移動(dòng)產(chǎn)生的電流。 2. 空穴移動(dòng)產(chǎn)生的電流。二、 雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻雜半導(dǎo)體的某

4、種載流子濃度大大增加。P 型半導(dǎo)體：空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱(chēng)為（空穴半導(dǎo)體）。N 型半導(dǎo)體：自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱(chēng)為（電子半導(dǎo)體）。1、N 型半導(dǎo)體在硅或鍺晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷（或銻），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，磷原子的最外層有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵，必定多出一個(gè)電子，這個(gè)電子幾乎不受束縛，很容易被激發(fā)而成為自由電子，這樣磷原子就成了不能移動(dòng)的帶正電的離子。每個(gè)磷原子給出一個(gè)電子，稱(chēng)為施主原子。+4+4+5+4多余電子磷原子N 型半導(dǎo)體中的載流子是什么？1.由施主原子提供的電子，濃度與施主原子相同。2.本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的

5、電子和空穴。摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱(chēng)為多數(shù)載流子（多子），空穴稱(chēng)為少數(shù)載流子（少子）。2、P 型半導(dǎo)體在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如硼（或銦），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)空穴。這個(gè)空穴可能吸引束縛電子來(lái)填補(bǔ)，使得硼原子成為不能移動(dòng)的帶負(fù)電的離子。由于硼原子接受電子，所以稱(chēng)為受主原子。+4+4+3+4空穴硼原子P 型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。一、 PN 結(jié)的形成在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造P 型半導(dǎo)體和N 型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的擴(kuò)散，在它們的交界

6、面處就形成了PN 結(jié)。4.2 PN結(jié)的單向?qū)щ娦訮型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體+擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)E漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散的結(jié)果是使空間電荷區(qū)逐漸加寬，空間電荷區(qū)越寬。內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，就使漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄?？臻g電荷區(qū)，也稱(chēng)耗盡層。漂移運(yùn)動(dòng)P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體+擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)E所以擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡，相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒(méi)有電荷運(yùn)動(dòng)，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。+空間電荷區(qū)N型區(qū)P型區(qū)電位VV01.空間電荷區(qū)中沒(méi)有載流子。2.空間電荷區(qū)中內(nèi)電場(chǎng)阻礙P中的空穴.N區(qū) 中的電子（都是多子）向?qū)Ψ竭\(yùn)動(dòng)（擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)）。3.P 區(qū)中的電子和 N區(qū)中的空穴（都是少），數(shù)量有限，因此由它們形成的電流很小。

7、注意:二、PN結(jié)的單向?qū)щ娦?PN 結(jié)加上正向電壓、正向偏置的意思都是： P 區(qū)加正、N 區(qū)加負(fù)電壓。 PN 結(jié)加上反向電壓、反向偏置的意思都是： P區(qū)加負(fù)、N 區(qū)加正電壓。+RE1、PN 結(jié)正向偏置內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)變薄PN+_內(nèi)電場(chǎng)被削弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)能夠形成較大的擴(kuò)散電流。2、PN 結(jié)反向偏置+內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)變厚NP+_內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng)，多子的擴(kuò)散受抑制。少子漂移加強(qiáng)，但少子數(shù)量有限，只能形成較小的反向電流。RE4.3 半導(dǎo)體二極管一、基本結(jié)構(gòu)PN 結(jié)加上管殼和引線(xiàn)，就成為半導(dǎo)體二極管。引線(xiàn)外殼線(xiàn)觸絲線(xiàn)基片點(diǎn)接觸型PN結(jié)面接觸型PN二極管的電路符號(hào)： 二、伏安特性UI死區(qū)電壓 硅管0.5V,鍺管0

8、.1V。導(dǎo)通壓降: 硅管0.60.7V,鍺管0.20.3V。反向擊穿電壓UBR三、主要參數(shù)1. 最大整流電流 ICM二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。2. 反向擊穿電壓UBR二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過(guò)熱而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓URWM一般是UBR的一半。3. 反向電流 IR指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦圆?，因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流要比硅管大幾十到幾百倍。以上均是二極管的直流參數(shù)，二極管的應(yīng)用是主要

9、利用它的單向?qū)щ娦?，主要?yīng)用于整流、限幅、保護(hù)等等。四、 穩(wěn)壓二極管UIIZIZmaxUZIZ穩(wěn)壓誤差曲線(xiàn)越陡，電壓越穩(wěn)定。+-UZ動(dòng)態(tài)電阻：rz越小，穩(wěn)壓性能越好。（2）穩(wěn)定電流IZ、最大、最小穩(wěn)定電流Izmax、Izmin。（3）最大允許功耗穩(wěn)壓二極管的參數(shù):（1）穩(wěn)定電壓 UZ整流電路的作用: 將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓。 常見(jiàn)的整流電路： 半波、全波、橋式和倍壓整流；單相和三相整流；可控和不可控整流等。整流原理： 利用二極管的單向?qū)щ娦院途чl管的可控性4.4 單相整流電路交流直流整流逆變下一節(jié)上一頁(yè)下一頁(yè)返 回上一節(jié)一、單相半波整流電路 +aTrDuou2bRLio+u1uDO u

10、2 正半周，VaVb，二極管D導(dǎo)通； u2 負(fù)半周，Va Vb， 二極管D 截止 。utOuoO(1) 整流電壓平均值 Uo(2) 整流電流平均值 Io(3) 流過(guò)二極管電流平均值 ID(4) 二極管的最高反向電壓URm整流二極管的選擇： 平均電流ID 與最高反向電壓URm 是選擇整流二極管的主要依據(jù)。IF ID ， UR URm 電路及工作原理下一節(jié)上一頁(yè)下一頁(yè)返 回上一節(jié)二、單相橋式整流電路u1D4D2D1D3RLuou2+aTbu2正半周:VaVb，uo= u2D1和D3導(dǎo)通,+aTbu1D4D2D1D3RLuou2u2負(fù)半周:VaIC，UCE0.3V稱(chēng)為飽和區(qū)。IC(mA )1234U

11、CE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中 : IB=0,IC=ICEO,UBEIC，UCE0.3V (3) 截止區(qū)： UBE 死區(qū)電壓， IB=0 ， IC=ICEO 0 四、主要參數(shù)前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點(diǎn)，稱(chēng)為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。共射直流電流放大倍數(shù)：工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流上的交流信號(hào)?；鶚O電流的變化量為IB，相應(yīng)的集電極電流變化為IC，則交流電流放大倍數(shù)為：1. 電流放大倍數(shù)和 2.集-基極反向截止電流ICBOAICBOICBO是集電結(jié)反偏由少子的漂移形成的反向電流，受溫度的變化影響。BECNNPICB

12、OICEO= IBE+ICBO IBE IBEICBO進(jìn)入N區(qū)，形成IBE。根據(jù)放大關(guān)系，由于IBE的存在，必有電流IBE。集電結(jié)反偏有ICBO3. 集-射極反向截止電流ICEOICEO受溫度影響很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，ICEO增加很快，所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。4.集電極最大電流ICM集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的值的下降，當(dāng)值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為ICM。5.集-射極反向擊穿電壓當(dāng)集-射極之間的電壓UCE超過(guò)一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會(huì)被擊穿。手冊(cè)上給出的數(shù)值是25C、基極開(kāi)路時(shí)的擊穿電壓U(BR)CEO。6. 集電極最大允許功耗PCM 集電極電流IC 流過(guò)三極

13、管， 所發(fā)出的焦耳 熱為：PC =ICUCE 必定導(dǎo)致結(jié)溫 上升，所以PC 有限制。PCPCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)4.7 基本放大電路 放大器的作用：把微弱的電信號(hào)（電壓、電流和功率）放大到所需的量級(jí)。一、電路組成下一節(jié)上一頁(yè)下一頁(yè)返 回共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+二、各元件的作用晶體管T-放大元件, iC= iB。要保證集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏,使晶體管工作在放大區(qū) ?；鶚O電源EB與基極電阻RB-使發(fā)射結(jié) 處于正偏，并提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流。ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+下一節(jié)上一頁(yè)下一頁(yè)

14、返 回集電極電源EC -為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。集電極電阻RC-將電流放大轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯蟆ｑ詈想娙軨1 、C2 -隔離輸入、輸出與放大電路的直流聯(lián)系，使交流信號(hào)順利輸入、輸出。信號(hào)源負(fù)載共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+下一節(jié)上一頁(yè)下一頁(yè)返 回單電源供電電路共發(fā)射極基本電路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE直流量：大寫(xiě)字母，大寫(xiě)下標(biāo)，如 IB交流量：小寫(xiě)字母，小寫(xiě)下標(biāo)，如 ib混合量：小寫(xiě)字母，大寫(xiě)下標(biāo)，如 iB下一節(jié)上一頁(yè)下一頁(yè)

15、返 回iB = IB + ib三、放大電路的基本工作原理靜態(tài)：未加輸入信號(hào)時(shí)放大器的工作狀態(tài)。 動(dòng)態(tài)：加上輸入信號(hào)時(shí)放大器的工作狀態(tài)。下一節(jié)上一頁(yè)下一頁(yè)返 回上一節(jié) uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uo1、 放大電路的靜態(tài)分析1)靜態(tài)工作點(diǎn)的確定(1)圖解法 靜態(tài)工作點(diǎn)：在晶體三極管輸入、輸出特性上所對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn) Q (IB、IC、UCE )。由電路結(jié)構(gòu) IB Q輸入特性由IB值 一條曲線(xiàn)輸出特性下一節(jié)上一頁(yè)下一頁(yè)返 回上一節(jié)直流負(fù)載線(xiàn)（UCEUCCICRC)相交 Q (2)估算法下一節(jié)上一頁(yè)下一頁(yè)返 回上一節(jié)當(dāng)UBE 0 、UGK0時(shí)T

16、1導(dǎo)通ib1 = i giC1 = ig = ib2ic2 =ib2 = ig = ib1T2導(dǎo)通形成正反饋晶閘管迅速導(dǎo)通；T1進(jìn)一步導(dǎo)通晶閘管開(kāi)始工作時(shí) ，UAK加反向電壓，或不加觸發(fā)信號(hào)（即UGK = 0 ）；晶閘管導(dǎo)通后， UGK，去掉依靠正反饋，晶閘管仍維持導(dǎo)通狀態(tài)；晶閘管截止的條件：（1）（2）晶閘管正向?qū)ê?，令其截止，必須減小UAK，或加大回路電阻，使晶閘管中電流的正反饋效應(yīng)不能維持。結(jié)論晶閘管具有單向?qū)щ娦裕ㄕчl管一旦導(dǎo)通，控制極失去作用。若使其關(guān)斷，必須降低UAK或加大回路電阻，把陽(yáng)極電流減小到維持電流以下。 向?qū)l件：A、K間加正向 電壓，G、K間加觸發(fā)信號(hào)）；正向特性

17、： 控制極開(kāi)路時(shí)，隨UAK的加大，陽(yáng)極電流逐漸增加。當(dāng)U = UDSM時(shí)，晶閘管自動(dòng)導(dǎo)通。正常工作時(shí)， UAK應(yīng)小于 UDSM 。UDSM：斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓，又稱(chēng)正向轉(zhuǎn)折電壓。U - 陽(yáng)極、陰極間的電壓I - 陽(yáng)極電流反向特性：隨反向電壓的增加，反向漏電流稍有增加，當(dāng)U = URSM 時(shí)，反向極擊穿。正常工作時(shí)，反向電壓必須小于URSM。URSM ：反向不重復(fù)峰值電壓。3、伏安特性UDRM：斷態(tài)重復(fù)峰值電壓。（晶閘管耐壓值。一般取 UDRM = 80% UDSM 。普通晶閘管UDRM 為 100V-3000V）URRM：反向重復(fù)峰值電壓。（控制極斷路時(shí)， 可以重復(fù)作用在晶閘管上的反向重復(fù)電

18、壓。一般取URRM = 80% URSM。普通晶 閘管URRM為100V-3000V） ITAV：通態(tài)平均電流。（環(huán)境溫度為40OC時(shí),在 電阻性負(fù)載、單相工頻 正弦半波、導(dǎo)電角不小于170o的電路中，晶閘管允許的最大通態(tài)平均電流。普通晶閘管ITAV 為1A-1000A。）4、 主要參數(shù)ITAV含義說(shuō)明it2ITAV主要參數(shù)（續(xù)）UTAV ：通態(tài)平均電壓。（管壓降。在規(guī)定的條件 下，通過(guò)正弦半波平均電流時(shí)，晶閘管陽(yáng)、 陰兩極間的電壓平均值。一般為1V左右。）IH：維持電流。(在室溫下，控制極開(kāi)路、晶閘管 被觸發(fā)導(dǎo)通后，維持導(dǎo)通狀態(tài)所必須的最 小電流。一般為幾十到一百多毫安。）UG、IG：控制極

19、觸發(fā)電壓和電流。（在室溫下， 陽(yáng)極電壓為直流6V時(shí)，使晶閘管完全導(dǎo)通 所必須的最小控制極直流電壓、電流 。一 般UG為1到5V，IG為幾十到幾百毫安。）晶閘管型號(hào)通態(tài)平均電壓（UTAV）額定電壓級(jí)別（UDRM）額定通態(tài)平均電流（ITAV）晶閘管類(lèi)型P-普通晶閘管K-快速晶閘管S -雙向晶閘管晶閘管K二、 可控整流電路（一）單相半波可控整流電路1、電阻性負(fù)載電路及工作原理設(shè)u1為正弦波 u2 0 時(shí)，加上觸發(fā)電壓 uG ，晶閘管導(dǎo)通 。且 uL 的大小隨 uG 加入的早晚而變化； u2 R時(shí)， ILAV在整個(gè)周期中可近似看做直流。LR Uo=（二） 單相全波可控整流電路1、電阻性負(fù)載橋式可控整流

20、電路（1）電路及工作原理u2 0的導(dǎo)通路徑：u2 (A)T1RLD2u2 (B)T1、T2 -晶閘管D1、D2 -晶體管T1T2D1D2RLuLu2AB+-T2RLD1u2 (A)u2 (B)u2 u 時(shí)， uo = +Uo(sat) u+ u 時(shí)， uo = + Uo(sat) u+ 0 ui = Ui 13)“非” 門(mén)電路 1 0邏輯表達(dá)式：Y=A10AY“非” 門(mén)邏輯狀態(tài)表邏輯符號(hào)1AY4）“與非” 門(mén)電路有“0”出“1”，全“1”出“0”“與”門(mén)&ABCY&ABC“與非”門(mén)00010011101111011001011101011110ABYC“與非” 門(mén)邏輯狀態(tài)表Y=A B C邏輯表

21、達(dá)式： 1Y“非”門(mén)5）“或非” 門(mén)電路有“1”出“0”，全“0”出“1”1Y“非”門(mén)00010010101011001000011001001110ABYC“或非” 門(mén)邏輯狀態(tài)表“或”門(mén)ABC 1“或非”門(mén)YABC 1Y=A+B+C邏輯表達(dá)式： 例：根據(jù)輸入波形畫(huà)出輸出波形ABY1有“0”出“0”，全“1”出“1”有“1”出“1”，全“0”出“0”&ABY1 1ABY2Y21）常量與變量的關(guān)系2、邏輯代數(shù)運(yùn)算法則2）邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算法則自等律0-1律重疊律還原律互補(bǔ)律交換律2. 邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算法則普通代數(shù)不適用！證:結(jié)合律分配律A+1=1 A A=A.110011111100反演律列狀

22、態(tài)表證明：AB00011011111001000000吸收律(1) A+AB = A (2) A(A+B) = A對(duì)偶式對(duì)偶關(guān)系： 將某邏輯表達(dá)式中的與( )換成或 (+)，或(+)換成與( )，得到一個(gè)新的邏輯表達(dá)式，即為原邏輯式的對(duì)偶式。若原邏輯恒等式成立，則其對(duì)偶式也成立。證明：A+AB = A（3）（4）對(duì)偶式（5）（6）對(duì)偶式4.10.2 觸發(fā)器特點(diǎn)：1、有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)“0”態(tài)和“1”態(tài)；2、能根據(jù)輸入信號(hào)將觸發(fā)器置成“0”或“1”態(tài)；3、輸入信號(hào)消失后，被置成的“0”或“1”態(tài)能 保存下來(lái)，即具有記憶功能。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器： 是一種具有記憶功能的邏輯單元電路，它能儲(chǔ)存一位二進(jìn)制碼。1、

23、RS 觸發(fā)器兩互補(bǔ)輸出端1）基本 RS 觸發(fā)器兩輸入端&QQ.G1&.G2SDRD 正常情況下，兩輸出端的狀態(tài)保持相反。通常以Q端的邏輯電平表示觸發(fā)器的狀態(tài)，即Q=1，Q=0時(shí)，稱(chēng)為“1”態(tài)；反之為“0”態(tài)。反饋線(xiàn) 觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系1001設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為“1”態(tài)。翻轉(zhuǎn)為“0”態(tài)(1) SD=1，RD = 01010QQ.G1&.&G2SDRD設(shè)原態(tài)為“0”態(tài)1001110觸發(fā)器保持“0”態(tài)不變復(fù)位0 結(jié)論: 不論 觸發(fā)器原來(lái) 為何種狀態(tài)， 當(dāng) SD=1， RD=0時(shí)， 將使觸發(fā)器 置“0”或稱(chēng) 為復(fù)位。QQ.G1&.&G2SDRD01設(shè)原態(tài)為“0”態(tài)011100翻轉(zhuǎn)為“1”態(tài)(2)

24、SD=0，RD = 1QQ.G1&.&G2SDRD設(shè)原態(tài)為“1”態(tài)0110001觸發(fā)器保持“1”態(tài)不變置位1 結(jié)論: 不論 觸發(fā)器原來(lái) 為何種狀態(tài)， 當(dāng) SD=0， RD=1時(shí)， 將使觸發(fā)器 置“1”或稱(chēng) 為置位。QQ.G1&.&G2SDRD11設(shè)原態(tài)為“0”態(tài)010011保持為“0”態(tài)(3) SD=1，RD = 1QQ.G1&.&G2SDRD設(shè)原態(tài)為“1”態(tài)1110001觸發(fā)器保持“1”態(tài)不變1 當(dāng) SD=1， RD=1時(shí)， 觸發(fā)器保持 原來(lái)的狀態(tài)， 即觸發(fā)器具 有保持、記 憶功能。QQ.G1&.&G2SDRD110011111110若G1先翻轉(zhuǎn)，則觸發(fā)器為“0”態(tài)“1”態(tài)(4) SD=0，

25、RD = 0 當(dāng)信號(hào)SD= RD = 0同時(shí)變?yōu)?時(shí)，由于與非門(mén)的翻轉(zhuǎn)時(shí)間不可能完全相同，觸發(fā)器狀態(tài)可能是“1”態(tài)，也可能是“0”態(tài)，不能根據(jù)輸入信號(hào)確定。QQ.G1&.&G2SDRD10若先翻轉(zhuǎn)基本 RS 觸發(fā)器狀態(tài)表邏輯符號(hào)RD(Reset Direct)-直接置“0”端(復(fù)位端)SD(Set Direct)-直接置“1”端(置位端)QQSDRDSDRDQ1 0 0 置00 1 1 置11 1 不變 保持0 0 同時(shí)變 1后不確定功能低電平有效2）可控 RS 觸發(fā)器基本R-S觸發(fā)器導(dǎo)引電路&G4SR&G3C.&G1&G2.SDRDQQ時(shí)鐘脈沖當(dāng)C=0時(shí)011 R，S 輸入狀態(tài) 不起作用。

26、觸發(fā)器狀態(tài)不變11.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C SD，RD 用于預(yù)置觸發(fā)器的初始狀態(tài)， 工作過(guò)程中應(yīng)處于高電平，對(duì)電路工作狀態(tài)無(wú)影響。被封鎖被封鎖當(dāng) C = 1 時(shí)1打開(kāi)觸發(fā)器狀態(tài)由R，S 輸入狀態(tài)決定。11打開(kāi)觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)刻受C控制（C高電平時(shí)翻轉(zhuǎn)），而觸發(fā)器的狀態(tài)由R，S的狀態(tài)決定。.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C當(dāng) C = 1 時(shí)1打開(kāi)(1) S=0, R=00011觸發(fā)器保持原態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)由R，S 輸入狀態(tài)決定。11打開(kāi).&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C1101010(2) S = 0, R= 1觸發(fā)器置“0”(3) S =1, R= 0觸

27、發(fā)器置“1”11.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C1110011110若先翻若先翻Q=1Q=011(4) S =1, R= 1當(dāng)時(shí)鐘由 1變 0 后 觸發(fā)器狀態(tài)不定11.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3C可控RS狀態(tài)表0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定Qn+1QnQn時(shí)鐘到來(lái)前觸發(fā)器的狀態(tài)Qn+1時(shí)鐘到來(lái)后觸發(fā)器的狀態(tài)邏輯符號(hào)QQSR CSDRDC高電平時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)由R、S確定跳轉(zhuǎn)例：畫(huà)出可控 RS 觸發(fā)器的輸出波形RSC不定不定可控 RS狀態(tài)表C高電平時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)由R、S確定QQ010 0 SR0 1 01 0 11 1 不定Qn+1Qn存在問(wèn)題：時(shí)鐘脈沖不能

28、過(guò)寬，否則出現(xiàn)空翻現(xiàn)象，即在一個(gè)時(shí)鐘脈沖期間觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次以上。C克服辦法：采用 JK 觸發(fā)器或 D 觸發(fā)器0 0 SR 0 1 0 1 0 1 1 1 不定Qn+1QnQ=SQ=R2、主從JK觸發(fā)器1）電路結(jié)構(gòu)從觸發(fā)器主觸發(fā)器反饋線(xiàn)C C CF主JKRS CF從QQQSDRD1互補(bǔ)時(shí)鐘控制主、從觸發(fā)器不能同時(shí)翻轉(zhuǎn)2）工作原理01F主打開(kāi)F主狀態(tài)由J、K決定，接收信號(hào)并暫存。F從封鎖F從狀態(tài)保持不變。01CRS CF從QQQSDRD1 CF主JKC C0110狀態(tài)保持不變。從觸發(fā)器的狀態(tài)取決于主觸發(fā)器，并保持主、從狀態(tài)一致，因此稱(chēng)之為主從觸發(fā)器。F從打開(kāi)F主封鎖0RS CF從QQQSDRD1

29、CF主JKC C01C01010010C高電平時(shí)觸發(fā)器接收信號(hào)并暫存（即F主狀態(tài)由J、K決定，F(xiàn)從狀態(tài)保持不變）。要求C高電平期間J、K的狀態(tài)保持不變。C下降沿( )觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)（ F從狀態(tài)與F主狀態(tài)一致）。C低電平時(shí),F主封鎖J、K不起作用CRS CF從QQQSDRD1 CF主JKC 01RS CF從QQQSDRD1 CF主JKC C010分析JK觸發(fā)器的邏輯功能(1)J=1, K=1 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為“0”態(tài)翻轉(zhuǎn)為“1”態(tài)110110101001狀態(tài)不變主從狀態(tài)一致?tīng)顟B(tài)不變01RS CF從QQQSDRD1 CF主JKC C010(1)J=1,K=110設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為“1”態(tài)為“？”狀態(tài)J=1, K=1時(shí)，每來(lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖，狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，即具有計(jì)數(shù)功能。(1)J=1, K=1跳轉(zhuǎn)01RS CF從QQQSDRD1 CF主JKC C010(2)J=0，K=1 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為“1”態(tài)翻轉(zhuǎn)為“0”態(tài)01100101011