【正文】 ，觸發(fā)器 F2 的狀態(tài)有“ 0”變?yōu)椤?1”， Q2=1，三個(gè)觸 發(fā)器的狀態(tài)均為“ 1”，計(jì)數(shù)器的輸出為 111012 ?Q。在模電中主要學(xué)習(xí)了三極管的放大功能和開(kāi)關(guān)作用，而在這次設(shè)計(jì)的電路中，主要是運(yùn)用了三極管的開(kāi)關(guān)作用。 D 觸發(fā)器屬于脈沖 觸發(fā)方式。就系統(tǒng)本身而言，其集搶答、倒計(jì)時(shí)和計(jì)分于一體，每一部分又 十分簡(jiǎn)練，設(shè)計(jì)巧妙且人性化很好，操作簡(jiǎn)便，這是這次設(shè)計(jì)最大的優(yōu)點(diǎn)和亮點(diǎn)。結(jié)果和預(yù)測(cè)的一樣是不能搶答的。 4CLK3D21Q5Q6CLRPRU?A54AC74FMQB D 觸發(fā)器如圖，其功能有： ⑴ D 觸發(fā)器具有接收并記憶信號(hào)的功能，又稱為鎖存器。 11 在這次設(shè)計(jì)的用于競(jìng)賽的搶答器，電路圖 時(shí)很簡(jiǎn)單，組成器件應(yīng)該說(shuō)都是數(shù)電和模電中很常見(jiàn)的。 在工作前應(yīng)先對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位清零。 e 為 0 時(shí)，將 c 和 g 封鎖， D 端通往基本 RS 觸發(fā)器的路徑也被封鎖。 晶體三極管的三種工作狀態(tài) 截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓小于 PN 結(jié)的導(dǎo)通電壓，基極電流為零，集電極電流和發(fā)射極電流都為零，三極管這時(shí)失去了電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)，我們稱三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。計(jì)分器通過(guò)譯碼器將信號(hào)傳送給一數(shù)碼管顯示出來(lái)。可見(jiàn)搶答器在現(xiàn)實(shí)生活中確實(shí)很實(shí)用，運(yùn)用前景非常廣泛。 方案 論證及選擇 通過(guò)以上兩種方案的比較可知，方案一的設(shè)計(jì)是每當(dāng)有選手搶答成功時(shí)，都會(huì)有聲光伴隨，而且是具體到每一位，給人直觀的感覺(jué)。 其次，而 D 觸發(fā)器的的構(gòu)成原件見(jiàn)下圖： 圖 D 觸發(fā)器 此 D 觸發(fā)器又叫維持 —— 阻塞邊沿觸發(fā)器，該觸發(fā)器有六個(gè)與非門(mén)組成，其中啊 a 和 b 構(gòu)成基本 RS 觸發(fā)器下面分析其工作原理： Sd 和 Rd 接至基本 RS 觸發(fā)器的輸入端，它們分別是預(yù)置和清零端，低電平有效。 計(jì)時(shí)器電路 設(shè)計(jì)的該 計(jì)時(shí)器主要是由三個(gè)部分組成，一個(gè)是 555 定時(shí)器用來(lái)提供脈沖，一個(gè)是由 3 個(gè) JK 觸發(fā)器構(gòu)成的減法計(jì)數(shù)器，最后一個(gè)組成部分是有 CD4511 譯碼器和數(shù)碼管連接成的，用于顯示時(shí)間，器構(gòu)成圖如下： R4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U15 5 5J14Q12CL K1K3Q13R2U 4 : A7 4 L S 7 3J7Q9CL K5K10Q8R6U 4 : B7 4 L S 7 3J14Q12CL K1K3Q13R2U 5 : A7 4 L S 7 3R10 .1 k0 .3 k0 .3 k1kC21 0 u F0 .1 u F4 3 k5 0 k9128U 3 : A4 0 2 3A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10B I /RB O4QE9RB I5QF15LT3QG14U67 4 4 80 .3 k0 .3 k0 .3 k0 .3 k0 .3 kL S 2S O UN D E RS W 1S W S P D T 7 圖 計(jì)時(shí)器電路圖 下面分別介紹各個(gè)部分的組成器件以及功能。 當(dāng)?shù)诙€(gè)時(shí)鐘脈沖的下降沿到觸發(fā)器 Fo 的 CP 端時(shí)，觸發(fā)器 Fo 狀態(tài)翻轉(zhuǎn)， Q0由“ 1”變?yōu)椤?0”， Q0則由“ 0”變?yōu)椤?1”，觸發(fā)器 F1 的狀態(tài)不變，觸發(fā)器 F2 的狀態(tài)也不變，計(jì)數(shù)器的輸出為 110012 ?Q。 Q?2N3904 三極管的三種工作狀態(tài)： 1 當(dāng) 0?VBE、 0?VBC、 ?ICβ IB三極管正向?qū)?，此時(shí)工作在放大狀態(tài)； 2 當(dāng) 0?VBE、 0?VBC、 IBIC/β時(shí)，三極管工作在保和區(qū)； 3 當(dāng) 0?VBE、 0?VBC時(shí)，三極管工作在截止區(qū)。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。至于不足之處，是由于專業(yè)知識(shí)有限，計(jì)分器只能步進(jìn) 10分，而不能實(shí)現(xiàn) 5 分甚至更多種選擇，這也是該系統(tǒng)需進(jìn)一步提升的地方。 另外也測(cè)試了當(dāng)主持人合攏搶答開(kāi)關(guān)時(shí)，看能否搶答。 而這次是將 555 夠成一個(gè)多諧振蕩器。 減法的工作方式和加法相似，這里就不再說(shuō)了。 第一步：計(jì)數(shù)器復(fù)位清零。 C 和 e 打開(kāi)后，它們的輸出 c 和 e 的狀態(tài)是互補(bǔ)的，即封鎖了 D 通往基本 RS 觸發(fā)器的路徑； 該反饋線起了使觸發(fā)器維持在 0 狀態(tài)和阻止觸發(fā)器變?yōu)?1 狀態(tài)的作用，故該反饋線稱為置 0 維持線，置 1 阻塞線。電流放大倍數(shù)對(duì)于某一只三極管來(lái)說(shuō)是一個(gè)定值，但隨著三極管工作時(shí)基極電流的變化也會(huì)有一定的改變。當(dāng)選手回答完畢問(wèn)題時(shí)，主持人啟動(dòng)計(jì)分器，并且給該選手加上或減去分?jǐn)?shù)。 在知識(shí)競(jìng)賽中，特別是做 搶答題時(shí)，在搶答過(guò)程中，為了知道哪一組或哪一位選手先答題，必須要有一個(gè)系統(tǒng)來(lái)完成這個(gè)任務(wù)。方案二的設(shè)計(jì)則是用一個(gè)數(shù)碼顯示器顯示搶答成功者的號(hào)碼，與第一個(gè)相比顯得不能讓人一下就反映過(guò)來(lái)誰(shuí)是搶答成功者；另外方案一更加的簡(jiǎn)潔、易行，而且使用到的元器件也都是我們所常用到的一些元件比如： 555， 74LS148 以及開(kāi)關(guān) 二極管 電容 電的電路與方案二比較顯得更簡(jiǎn)單、明了。當(dāng) Sd=0 且 Rd=1 時(shí)，不論輸入端 D 為何種狀態(tài)，都會(huì)使 Q=1， Q =0,即觸發(fā)器置一；當(dāng) Sd=1 且 Rd=0 時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)為 0， Sd 和 Rd 通常又稱為直接置 1 和置 0 端。 555 定時(shí)器 555定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化原理圖如下，它由 3個(gè)阻值為 5k的電阻組成的分壓器、兩個(gè)電壓比較器 C1 和 C基本 RS 觸發(fā)器、放電 BJT 以及緩沖器 G 組成。 當(dāng)?shù)谌齻€(gè)時(shí)鐘脈沖下降沿到觸發(fā)器 Fo 的 CP 端時(shí)，