SR Latch 如何开始

电器工程 基本的 闩锁
2022-01-11 03:37:25

菜鸟问题,但我没有看到图像中的 SR 锁存器如何“开始”。如果每个输入都依赖于另一个的输出,那么每个门怎么会有两个输入来启动事物呢?

在仅由一个基于 NOR 的 SR 锁存器组成的基本电路中,当电源打开(例如连接电池)时会发生什么?

在此处输入图像描述

4个回答

确实,闩锁会在未知状态下“唤醒”。在现实世界中,给定一点时间,锁存器将具有 Q=0 或 Q=1 的有效状态。

您可以通过将其中一个输入(R 或 S)设置为 1 而另一个输入为 0 来使锁存器“开始”。这将强制锁存器进入已知状态,而不管锁存器的先前状态如何可能。

换句话说,如果您想知道锁存器的状态,那么您必须显式地设置或重置锁存器。

当您打开像 NOR SR 锁存器(输入为 0)这样的双稳态元件时,它会从某个状态开始。这不一定是“二进制”状态,例如输出可以介于 0 和 1 之间。

大多数双稳态元件都设计有正反馈因子,这意味着两个输出之间的任何差异(或者,相同的事物但不同的观点:输出值和“中途”点之间的任何差异)都会被放大,因此元件迅速向两个稳定的二元状态之一“漂移”。

这种“漂移”时间是可以观察到的,并且在某些情况下可能涉及振荡。

这是一种将 RS 锁存器上电复位到已知状态的方法。问题在于,锁存器的速度变慢了,因此只能用于低频应用。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

(假设电路的两个输入端接地)

打开电源时会发生什么(例如连接电池)?

在电气层面上,逻辑门实际上是一个粗略的放大器。在 SR 锁存器电路中,放大器以正反馈连接在一起。这会产生一个具有不稳定平衡的电路。如果输出电压高于平衡点,那么它将上升,直到它在逻辑高电平处饱和。如果它低于平衡点,那么它将下降,直到它在逻辑低点处饱和。

如果没有噪声并且设计完全对称,那么通过对称性,输出将位于平衡点。在现实世界中,总是存在不对称和噪声,这将使输出远离平衡,然后正反馈将接管并将电路推向饱和状态。它最终饱和的两种状态中的哪一种是不可预测的,也可能是不一致的。

这需要多长时间很大程度上取决于特定的逻辑系列,对于大多数老式逻辑来说,它会非常快,但是一些低压系列可能在放大中有一个有效的死区,从而导致更长的建立时间。