MOS集成触发器电路四个分类特性及工作原理详解

在各种控制仪器和台式电子计算机等设备中，使用了各种MOS集成电路的触发器电路，它们可分为四类。

（1）R-S触发器电路和R-S-S触发器电路

R-S触发器电路的真值表如表3.8所示。当置位（S）、复位（R）均为“L”，时钟（ф ）亦为“L”时，输出处于保持状态；时钟ф 为“H”时，S、R输入是有效的，与ф 同步变化。但S、R均为H时，输出状态不能唯一确定，所以是“禁止”状态。

按照此真值表进行逻辑运算的电路，如图3.32所示。触发器电路由Q4、Q5构成，通过各自的输出倒相器Q9、Q10传输出去。Q1、Q2与Q7、Q8分别构成“与”门。

下面来说明它的工作原理。

ф 的电平为I时，Q2、Q7处于导通状态，所以不管S、R的电平如何，信号都不能送进去，触发器电路的状态不变。在S、R电平处于L状态时，也出现与此相同的状态。

然而，ф 的电平变为H且S=H，R=L时，Q3导通，其输出端与Q5的栅相连，使Q5截止，所以翻转后的输出信号HL分别出现于两端。当S=L，R=H时，对于触发器电路的Q6、Q4也产生同样的动作，得到F=L，的输出。当S=R=H时，Q3、Q6均导通，均为L。在这种状态下，触发器不工作，是禁止状态。

这种触发器电路的工作如前所述。但如注意时钟信号，当时钟从L翻转为H时，输出才发生变化，有如图3.33所示的时间图。

下面来研究R-S-S触发器电路。这种电路的基本工作原理与R-S触发器电路相同，但在S=R=H的禁止状态，要优先置位，即变为进行S=H，R=L工作的电路。因此，其真值表如表3.9所示。

电路图见图3.34。以Q6、Q7、Q8构成触发器电路，输入信号从Q2、Q3、Q4组成的门电路通过时钟控制门Q5进入电路。触发器的输出信号通过Q9、Q12的时钟控制门以及Q10、Q11和Q13、Q14的缓冲器电路出现于输出端。S=R=L时，如Q4的输入信号为L，则Q3，Q4均导通，领先于由S信号所产生的Q2输出信号，Q5的输入信号变为H。在这种状态下如ф1为L，则Q5导通，Q6的栅变为H，Q7的栅变为L。这种状态在ф1翻转为H后，靠Q6的栅电容保持（保持时间100微秒）。接着如ф2变为L，则Q9、Q12导通，Q6的输出信号和Q7的输出信号分别传输到Q10、Q13。Q7的输出信号还可通过Q8加到Q6的栅上，补充Q6栅电容上积累的电荷的放电损失。

另外，Q4的输入信号为H时，Q4截止，所以S=L直接成为触发器的输入信号，上出现H，Q上出现L。亦即输出状态保持不变。S=H、R=L时，Q2的输出信号为H，与的状态无关，变为=L，Q=H。S=L，R=H时，Q2、Q2，Q4处于截止状态，与上述情形相反，为=H，Q=L。S=R=H时，因为R=H，Q3截止，与的状态无关，变为S领先，且=L，Q=H。这种电路与前述R-S触发器电路不同，时钟为ф1、ф2两相，用ф1使信号写入，用ф2使信号读出。从而有图3.35的时间图。MOS集成电路具有利用多相时钟使电路简化的优点。两相方式的触发器已有产品出售。

（2）J-K触发器电路

这种电路基本上也与R-S触发器相同，是一种在J=K=H时输出具有翻转功能的触发器。真值表如表3.10所示。

等效电路如图3.36所示，由Q5、Q6组成的主触发器以及由Q13、Q14组成的从触发器构成J-K触发器。ф 1为L时，Q4、Q8导通，J、K的输入信号通过Q3、Q7的门电路置于主触发器Q5、Q6。接着ф 2时钟变为L时，Q5、Q6的输出信号进入Q12、Q16，所以从触发器Q13、Q14置位，由输出同步信号。J=K=L时，Q3、Q7截止，即使ф 1变为L，信号也不进入主触发器，触发器的状态保持不变。J=H，K=L时，Q=H，，的反馈信号使Q3截止，由于K=L，Q7也截止，所以主触发器的状态不变。反之，当=L，=H时，Q7截止，而J的输入信号使Q1截止，Q2也由于反馈信号而截止，所以Q3导通。在这种状态下如ф 1变为L，主触发器置位于Q6截止、Q5导通的状态。如接着ф2变为L，则信号进入从触发器，输出变为Q=H，=L，像上述情形一样，在J=

H，K=I时，与以前的状态无关，为Q=H，=L。另外，输入为J=L，K=H时，因电路是对称的，与J=H，K=L的情形完全相反，输出置位于Q=L，=H的状态。J=K=H时，在Q=H，=L的状态下，Q3截止，Q7导通，所以藉助于ф 1=L的时钟，主触发器与输入为J=L，K=H的情形一样地置位，加ф 2=L的时钟后，Q=L，=H，输出信号翻转。

由上述J-K触发器的工作可知，时钟为两相，加ф 1、ф 2使触发器工作，前一时钟写入信号，后一时钟读出信号。时间图如图3.37所示。

（3）二进制触发器电路

这种电路是对应于输入信号一个周期，输出翻转一次的触发器电路。在图3.38的电路中，输入由H变为L时输出翻转。真值表如表3.11所示。

在图3.38，Q4、Q5、Q6构成主触发器，由Q9、Q10、Q11构成从触发器，Q7是由主触发器向从触发器传输信号的门，Q8是由从触发器向主触发器的信号传输门。现考虑输出为H状态，输入由H变为L的情形。输入为H时，传输门Q7截止，Q8导通，输出信号返回到主触发器，Q6截止，Q4导通。接着如输入变为L，则传输门Q7导通，Q8截止，所以Q6的电平通过Q7传输到Q9，使Q9导通，因而Q11变为截止，输出翻转。当输入又返回到H时，Q7截止，Q8导通，只要从触发器的状态传输到主触发器，输出状态就不变。

总之，输入为H时，不管输出状态如何，触发器状态均能保持住；输入由H变为L时，触发器翻转，所以真值表如表3.11所示，而时间图如图3.39所示。

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