基于CMOS双D触发器CD4013的脉冲宽度检测电路设计

D触发器的常规使用一般是用作二分频器、计数器或移位寄存器。然而，只要对D触发器的外围电路加以改进，根据其基本逻辑功能。就可充分发挥其独特的作用。数字装置中常用的脉冲宽度检测电路，对脉冲信号的宽度进行识别，例如，当输入脉冲的宽度为一个特定值时。便产生一个响应，否则就不予响应。以下就用CMOS双D触发器CD4013组成的几种脉冲宽度检测电路作一介绍。
      　　检测线路之一如图l所示。ICl、IC2为一片CD4013，其中ICl构成一单稳态触发器，单稳态输出端Q1作为D触发器IC2的时钟脉冲，Q2端作vo输出端。由于ICl、IC2的置位S端接地，故稳态时ICl的Ql端恒为零，Ql端为高电平，VO输出为低电平。当Vi输入信号为高电平时，将Dl端的高电平送入ICl触发器，Ql端跳变为高电平，Ql端为低电平，暂稳态开始，IC2触发器不触发，VO仍为低电平。当Vi下眺时，ICl单稳电路的暂稳态还未结束（见图2b所示），IC2触发器仍未触发，VO为低电平。待ICl的暂稳态结束，ICI触发器复位，Ql端为低电平，Ql端上眺为高电平。尽管IC2的CL2端上眺。但由于此时Vi输入信号已为低电平，经反相器F反相使IC2的复位端R2为高电平，故VO端仍为低电平。
      　　另一种情况是：当Vi为高电平，Ql端为低电平时，ICl暂稳态开始，VO为低电平。当ICl的暂稳态结束时，Vi仍为高电平（见图2a所示），Ql端上跳，IC2触发翻转，R2端处于低电平，D2端的高电平送入IC2，VO端输出高电平。当Vi下跳时，经F使IC2的R2端为高电平，迫使IC2复位。VO输出为低电平。
      　　由此可见，只有当Vi输入信号脉冲宽度大干ICl的单稳态输出脉宽时。IC2触发器才有输出。
      　　检测线路之二如图3所示。该线路和图1相似，不同的是Vi输入信号经反相器F反相后作为IC2的CL2时钟脉冲。ICl仍为一单稳电路。稳态时，V0为低电平。当Vi为高电平时，Ql端为高电平，暂稳态开始，IC2未触发，V0为低电平。当ICl单稳态结束时（见图4b所示），Ql端回复到低电平，此时Vi仍为高电平，故VO为低电平。当Vi下跳时，经F反相使。IC2的LC2端上跳，但由于Ql端即ZC2的R2端为高电平，所以VO仍为低电平。
      　　另一种情况是：当Vi为高电平时，Ql为高电平，ICl暂稳态开台，IC2未触发，V0为低电平。当Vi下眺时，暂稳态未结束，Q1端仍为低电平，IC2触发翻转，VO输出高电平（见图4a）。当ICl单稳态电路暂稳态结束时，Ql端上跳为高电平，迫使IC2复位，VO输出为低电平。由此可见，只有当Vi输入信号脉宽小于ICl的单稳态输出脉宽时。IC2触发器才有输出。