組合邏輯電路中的競争—冒險現象

原文：http://dig.phy.ccnu.edu.cn/%E5%9C%A8%E7%BA%BF%E6%95%99%E5%AD%A63.files/jiaoxue3frame.files/3-5.htm

原文之中對于競争冒險定義似乎有誤。競争冒險其實是指邏輯值前後不發生改變，而中間瞬間出現毛刺的現象。比如A|（～A）肯定為1，但是因為A與~A可能不同時跳變，會引起競争冒險出現毛刺；A&（～A）肯定為0，但是因為A與~A可能不同時跳變，會引起競争冒險，産生毛刺。

是以，檢查競争冒險的主要辦法，就是看是否可能出現A|（～A與A&（～A）這種邏輯。

一、競争—冒險現象及其成因 　　 門電路兩個輸入信号同時向相反的邏輯電平跳變的現象稱為競争。我們把由于競争而在電路輸出端可能産生尖峰脈沖的現象叫做競争－冒險現象。 看圖3.4.1（a）的例子，當輸入信号A從1跳變為0時，如果B從0跳變為1，而且B首先上升，就會出現尖峰脈沖，如圖3.4.2 (b)所示。 　　  二、冒險現象的判别  　 1. 代數法  　 首先，找出具有競争能力的變量，然後逐次改變其它變量，判斷是否存在冒險，是何種冒險。 偏“1”冒險： 偏“0”冒險 ： 2. 卡諾圖法  　 卡諾圖3.4.2（a）中兩或項相臨近，當B=C=1時，有相反的邏輯變量  ；卡諾圖3.4.2（b）中兩與項相臨近，當B=C=0時，有相反的邏輯變量  。 三、消除競争—冒險現象的方法 　　 1． 接入濾波電容 見圖3.4.3，為接入濾波電容消除毛刺的影響。毛刺很窄，其寬度可以和門的傳輸時間相比拟，是以常在輸出端并聯濾波電容C。但C的引入會使輸出波形邊沿變斜，故參數要選擇合适，一般由實驗确定。 2. 引入選通脈沖 　　 毛刺僅發生在輸入信号變化的瞬間，是以在這段時間内先将門封住，待電路進入穩态後， 再加選通脈沖選取輸出結果。該方法簡單易行，但選通信号的作用時間和極性等一定要合适。例如，見圖3.4.4，在組合電路中的輸出門的一個輸入端，加入一個選通信号， 即可有效地消除任何冒險現象的影響。 3．修改邏輯設計 　　 如圖3.4.5(a)所示邏輯函數  ，在B=C=1時，F=  将産生偏“1”冒險。 增加多餘項BC，則當B=C=1 時，F恒為1， 是以消除了冒險。即卡諾圖化簡時多圈了一個卡諾圈， 如圖3.4.5（b） 所示。相切處增加了一個BC圈，消除了相切部分的影響。 在負載電路對競争－冒險所産生的尖峰脈沖不敏感時，如負載為發光器件，競争－冒險所産生的尖峰脈沖對電路的工作沒有影響，可不必考慮這一問題。 例 3.4.1 判斷圖 4 - 72 所示卡諾圖的冒險情況。