T触发器的速入门教程（工作原理/真值表/时序图/电路图）

T触发器的速入门教程（工作原理/真值表/时序图/电路图）

T触发器是一种可以切换其输出的电子组件，通常用于计数器和分频器。本文将详细介绍T触发器的工作原理、真值表、时序图以及电路设计，帮助读者快速入门并掌握这一重要电子元件的使用方法。

图1：T触发器符号

什么是T触发器？

触发器是通常用于在其输出上存储数字值的组件。它们有一个时钟（Clk）输入，用于决定何时更新其输出。T触发器是一种单输入触发器，可保存或切换其输出值。切换，这是名称中“T”的原因，意味着在两种状态之间切换。如果输出为1，则切换会将输出更改为0。如果输出为0，切换会将输出更改为1。

T触发器的构建

您可以从其他触发器构建T触发器，例如通过使用JK触发器并连接J和K输入，如下所示：

图2：T型触发器电路设计

真值表

一般来说，您可以使用下降沿信号触发T触发器，这是从数字状态0到1↓的变化，或者使用上升沿信号，从1到0↑的变化。以下真值表对应于在上升沿触发的触发器：

您可以看到，如果Clk输入中没有上升沿，无论您放入T输入什么，Q输出都将保持不变。与前一种情况类似的情况发生在T输入中有0时。即使触发器被触发，如果Q输出中有0或1，它也会保持这种状态。要获得切换行为，您必须在T输入中放置一个1。您将观察到每次触发触发器时从0到1或从1到0的变化。您可以在下面的时序图中看到此行为：

构建T型触发器电路

您可以通过短路JK触发器的J和K输入来构建T触发器。但是，一些网站建议您构建如下所示的电路。但这是一个不完整的电路，无法正常工作：

图3：不完整的T触发器电路

在纸面上，它似乎有效。但是大多数发布此电路的网站没有提及的是，您需要一个非常短的时钟脉冲才能工作。在输出（Q）改变状态之前，时钟脉冲需要变为高电平，然后再次变低。否则，Q输出将在整个正脉冲持续时间内在1和0之间快速切换。您可以在以下时序图中看到此行为：

图4：时序图显示的不稳定行为

这是一个叫做赛车的问题。但是通过使用边缘触发的JK Flip-Flop很容易解决。

您还可以通过将D触发器与XOR门结合使用来构建功能齐全的T触发器，如下所示：

图5：边缘触发T触发器电路

实际应用：切换LED

举一个实际的例子，你可以只使用一个按钮、T Flip-Flop和一些电阻来切换发光二极管（LED）。查看以下电路：

图6：LED切换电路

您可以看到T输入如何连接到5V，这意味着逻辑1。因此，每次触发T触发器时，Q输出都会切换其状态。Clk输入使用下拉电阻配置，这意味着只要不按下按钮，Clk输入为0。当您按下按钮PB1时，Clk输入将从0变为1（上升沿信号）。因此，每次按下PB1时，连接到输出Q的LED都会打开或关闭。

要组装上述电路，您需要：

• 1x T触发器电路（例如，通过组合CD4013和CD4030）
• 2x 10 kΩ电阻（R1和R2）
• 1x 330 Ω电阻器（R3）
• 1x 按钮