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基于实验方法揭示竞争冒险的成因奥秘

时间:2016-10-04 19:32:44  来源:  浏览量:

  1引言

  本文依据测试结果进行研究,给出10 Hz~1 MHz TTL信号下竞争冒险的成因见解。

  2 竞争冒险的测试

  2.1 竞争冒险概念

  在数字电路中,如果输入端信号之间存在着时间延迟[1],那么输出端有可能产生干扰脉冲 [1-2]。当干扰脉冲幅度达到开门电平,对后级电路、敏感电路将会造成危害。将时间延迟比作竞争,干扰脉冲比作冒险,即所谓的“竞争冒险”。竞争冒险的核心是干扰脉冲,研究竞争冒险实质是研究干扰脉冲。

  2.2 测试电路

  经过对多种逻辑电路的试验和比较,能同时在脉冲信号上升沿、下降沿产生干扰脉冲,异或门表现突出。现以异或门74LS86芯片为例,设计出7 级异或门竞争冒险测试电路。

  异或运算表达式:Z = AB+AB,其输入相同(0 0,1 1),输出为0;输入不同(0 1,1 0),则输出为1。若将A、H端接入TTL数字信号源, B~G端接1态,分析奇数门A7的输入和输出。信号源初始态假设为0,即H为0,Z6 为0,A7输入为0 0,则Z7为0;假设为1,即H为1, Z6为1,A7输入为1 1,则Z7仍为0。经分析:当A、 H接入信源,B~G都为1态时,A7 的输入或为0 0或为1 1,而Z7都为0。由于H、Z 6是延迟信号(两信号间存在时间延迟),所以, Z7示波器观测时将会显示出一根带有干扰脉冲的横亮线。

  2.3 测试方法

  竞争冒险的测试,主要是对时间延迟 t和干扰脉冲幅度Vp-p的测试 [1,3]。为对干扰脉冲全面认识,本文同时也对干扰脉冲宽度(简称干脉宽) tp、干扰脉冲1 0状态位置(简称干脉态) Vp1/Vp0进行了测试。

  ⑴将A、H端接入100 kHz TTL信号,B~G端接1态。示波器探极Y1、Y2分别接入 H、Z6端,反复调节示波器捕捉测试对象,测出时间延迟 t,即上升沿t≈75ns,下降沿t≈90ns。

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