组合逻辑电路中的竞争—冒险现象

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

原文之中对于竞争冒险定义似乎有误。竞争冒险其实是指逻辑值前后不发生改变，而中间瞬间出现毛刺的现象。比如A|（～A）肯定为1，但是因为A与~A可能不同时跳变，会引起竞争冒险出现毛刺；A&（～A）肯定为0，但是因为A与~A可能不同时跳变，会引起竞争冒险，产生毛刺。

所以，检查竞争冒险的主要办法，就是看是否可能出现A|（～A与A&（～A）这种逻辑。

一、竞争—冒险现象及其成因
　　 门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变的现象称为竞争。我们把由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象叫做竞争－冒险现象。
看图3.4.1（a）的例子，当输入信号A从1跳变为0时，如果B从0跳变为1，而且B首先上升，就会出现尖峰脉冲，如图3.4.2 (b)所示。
　　 二、冒险现象的判别 
　 1. 代数法 
　 首先，找出具有竞争能力的变量，然后逐次改变其它变量，判断是否存在冒险，是何种冒险。偏“1”冒险：偏“0”冒险 ：2. 卡诺图法 
　 卡诺图3.4.2（a）中两或项相临近，当B=C=1时，有相反的逻辑变量 ；卡诺图3.4.2（b）中两与项相临近，当B=C=0时，有相反的逻辑变量 。三、消除竞争—冒险现象的方法
　　 1． 接入滤波电容
见图3.4.3，为接入滤波电容消除毛刺的影响。毛刺很窄，其宽度可以和门的传输时间相比拟，因此常在输出端并联滤波电容C。但C的引入会使输出波形边沿变斜，故参数要选择合适，一般由实验确定。2. 引入选通脉冲
　　 毛刺仅发生在输入信号变化的瞬间，因此在这段时间内先将门封住，待电路进入稳态后， 再加选通脉冲选取输出结果。该方法简单易行，但选通信号的作用时间和极性等一定要合适。例如，见图3.4.4，在组合电路中的输出门的一个输入端，加入一个选通信号， 即可有效地消除任何冒险现象的影响。3．修改逻辑设计
　　 如图3.4.5(a)所示逻辑函数 ，在B=C=1时，F= 将产生偏“1”冒险。 增加多余项BC，则当B=C=1 时，F恒为1， 所以消除了冒险。即卡诺图化简时多圈了一个卡诺圈， 如图3.4.5（b） 所示。相切处增加了一个BC圈，消除了相切部分的影响。在负载电路对竞争－冒险所产生的尖峰脉冲不敏感时，如负载为发光器件，竞争－冒险所产生的尖峰脉冲对电路的工作没有影响，可不必考虑这一问题。例 3.4.1 判断图 4 - 72 所示卡诺图的冒险情况。