您好! 请登录 注册
Picture Show
搜索
Picture Show

       联系电话    

135 1009 9916

图片展示

如何用Flip-Flop实现10位开关和DAC

2025-08-26 13:43:41

使用单一按钮推进电路至下一个逻辑状态的应用非常广泛。通常状态只有“开”(on)与“关”(off)两种,但也可以有更多状态。该电路的核心是一个可切换的触发器(toggle flip-flop),若需要更多状态,则可使用计数器或移位寄存器,这些组件会对频率信号的变化作出反应。

一个理想的电路必须可以防止机械按钮的触点抖动,避免每次按下和释放按钮时产生多个“频率”脉冲。此外,最好能在电源启动时初始化为特定状态,并在用户按下按钮的瞬间立即触发状态改变。图1所示的基本电路就具备这些特性。

广告

图1:U1是一个肖特基反相器,U2为D型触发器。图中所用二极管为小信号肖特基二极管。按钮为常开型。电阻与电容的具体数值请参见正文中的说明。

电源开启与初始化行为

当VDD电源断电并放电后,肖特基二极管会将电容C1与C2放电至接近0V。时间常数R1C1应该设计为比电源开启时间长10倍以上,以确保电路在开机时会将U2的Q输出清零(reset)。

此外,于电源启动时,U1的输出会先为逻辑高电平,然后经由R2对C2充电而转为低电平。由于U2触发器的作用时序为由低电平到高电平,这使得Q保持初始化为低电平。R2C2的时间常数应设计在约1秒量级。

消除触抖动的设计细节

R3为可选组件,用来限制当常开按钮被按下时C2初始放电的电流。如果使用R3,其阻值应设计使得在触点抖动期间(约10毫秒内)能几乎完全放电C2。

C2与R2,加上肖特基反相器U1,共同组成一个防触点抖动结构,能防止抖动造成额外的触发信号,否则会误触发触发器U2。当按钮释放、R2开始对C2充电后,若此时再次按下按钮,U2不会再被触发,因为U1的输出仍为高电平,无法从低电平转换为高电平来触发U2,这是设计R2C2时间常数不宜过大的理由之一。

图2显示如何将图1的基本电路延伸为一个10位的多状态开关,该开关在任一时刻仅有一个输出为高电平,也可以扩展作为数模转换器(DAC)。

图2:一个10位开关电路实操案例,每次仅有一个高电平输出,也可以扩展为DAC。

若需要的状态少于10个,可将U2a的D输入连接至U3的其他输出引脚。对于DAC应用,可通过12个电阻将分辨率扩展至12位。虽然理论上能做到12位,但即使采用0.1%精度的电阻,其单调性仍会低于12位,而实际精度会更低。为避免对输出造成过重负载,各电阻阻值应不低于10kΩ。

如您对我们的产品感兴趣,欢迎联系咨询电话:135 1009 9916(微信同号)


    


                    



想了解更多关于碳化硅功率器件产品知识  请查看碳化硅课堂



作者: 深圳市亿伟世科技有限公司
0
如何用Flip-Flop实现10位开关和DAC
使用单一按钮推进电路至下一个逻辑状态的应用非常广泛。通常状态只有“开”(on)与“关”(off)两种,但也可以有更多状态。该电路的核心是一个可切换的触发器(to
长按图片保存/分享

 技术学院


IGBT 课堂

SIC 课堂
工程师家园

 

产品中心

碳化硅器件

    IGBT

超洁 MOS

东芝隔离器

 

 

 

码上关注

     码上关注

码上联系

Picture Show
Picture Show

联系电话

135 1009 9916

 (微信同号)

添加微信好友,详细了解产品
使用企业微信
“扫一扫”加入群聊
复制成功!
添加微信好友,详细了解产品
我知道了
粤ICP备2022009448号