(1)竞争:将门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变(一个从1变为0,一个从0变为1)的现象称为竞争。
注意:有竞争现象时,不一定都会产生尖峰脉冲。
例子:
按照图片中粗虚线的修改办法,可以避免因为竞争而产生的尖峰脉冲。但是在实际情况中,上述图片所示的与门和或门是复杂数字系统中的两个门电路,而且A、B又是经过不同的传输途径到达的,在设计中很难准确知道A、B到达次序的先后,以及他们在上升时间和下降时间上的细微差异。
因此,严谨的表达是:只要存在竞争现象,输出就有可能出现违背稳态下逻辑关系的尖峰脉冲。
2、冒险: 由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象,称为竞争-冒险。
3、检测竞争-冒险现象的方法
(1)通过逻辑函数式判断组合逻辑电路中是否存在竞争-冒险现象存在:只要输出端的逻辑函数可以化简为Y=A+A’或Y=AA’则可以判定存在竞争-冒险现象。
(2)将计算机辅助分析的手段用于分析数字电路,从原理上检查复杂数字电路的竞争冒险现象提供了有效的手段,目前已有成熟的程序可供选用。
(3)通过实验来检查电路的输出端是否有竞争-冒险现象而产生的尖峰脉冲。
注意:只有实验检查的结果才是最终的结论。
4、消除竞争-冒险现象的方法
(1)接入滤波电容
原理:由竞争-冒险而产生的尖峰脉冲一般都很窄,所以只要在在输出端并接一个很小的滤波电容即可把尖峰脉冲的幅度削弱至门电路的阈值电压以下。
优缺点:优点是简单易行,缺点是增加了输出电压波形的上升时间和下降时间,使波形变坏。
(2)引入选通脉冲
原理:在电路中引入选通脉冲p,因为P的高/低电平出现在电路达到稳定状态以后,所以输出端不会出现尖峰脉冲。
优缺点:优点是比较简单且不需要增加电路元件,缺点是必须设法得到一个与输入信号同步的选通脉冲,且对选通脉冲的宽度和作用的时间均有严格的要求。
(3)修改逻辑/增加冗余项
原理:通过增加冗余项,使得在某些输入不变的情况下,其中一个变量无论怎么变,输出都是1,进而不会产生竞争-冒险现象。
优缺点:缺点是适用范围有限,优点是如果能使用该方法效果会比较好。