雙穩態觸發器（Bistable Trigger）是一種具有兩個穩定狀態的電路，通常用于存儲一位二進制信息。在數字電路中，雙穩態觸發器是一種非常重要的基本組件，廣泛應用于寄存器、計數器、存儲器等數字系統中。

一、雙穩態觸發器的工作原理

1. 基本概念

雙穩態觸發器是一種具有兩個穩定狀態的電路，這兩個狀態分別對應于二進制數“0”和“1”。當觸發器接收到一個觸發信號時，它將從一個穩定狀態轉換到另一個穩定狀態。在沒有觸發信號的情況下，觸發器將保持當前狀態不變。

2. 觸發器的基本結構

雙穩態觸發器通常由兩個交叉耦合的反相器組成。其中，A和B是兩個反相器的輸入端，Q和Q'是輸出端。當A=1時，B=0；當A=0時，B=1。反之亦然。

3. 工作原理

雙穩態觸發器的工作原理可以分為以下幾個步驟：

（1）初始狀態：假設觸發器的初始狀態為Q=1，Q'=0。此時，A=0，B=1。

（2）觸發信號：當觸發器接收到一個觸發信號時，例如將A設置為1，B設置為0，此時觸發器的狀態將發生變化。

（3）狀態轉換：由于A=1，B=0，經過反相器A，輸出端Q將變為0，Q'變為1。此時，觸發器的狀態變為Q=0，Q'=1。

（4）穩定狀態：當觸發信號消失后，觸發器將保持在新的狀態不變。即使再次將A設置為0，B設置為1，觸發器的狀態也不會發生變化，因為此時A和B的值已經與觸發器的輸出狀態一致。

4. 觸發方式

雙穩態觸發器的觸發方式主要有以下幾種：

（1）同步觸發：同步觸發是指觸發信號與時鐘信號同步，觸發器在時鐘信號的上升沿或下降沿進行狀態轉換。

（2）異步觸發：異步觸發是指觸發信號與時鐘信號無關，觸發器在接收到觸發信號后立即進行狀態轉換。

（3）邊沿觸發：邊沿觸發是指觸發器在觸發信號的上升沿或下降沿進行狀態轉換。

（4）電平觸發：電平觸發是指觸發器在觸發信號達到一定電平時進行狀態轉換。

二、雙穩態觸發器的分類

1. 基本RS觸發器

基本RS觸發器是一種最簡單的雙穩態觸發器，由兩個交叉耦合的反相器和一個正反饋回路組成。基本RS觸發器的特點是結構簡單，但存在競爭冒險現象。

2. 鐘控RS觸發器

鐘控RS觸發器是一種改進型的基本RS觸發器，通過引入時鐘信號實現同步觸發。鐘控RS觸發器可以有效避免競爭冒險現象，提高觸發器的穩定性。

3. JK觸發器

JK觸發器是一種具有兩個輸入端J和K的雙穩態觸發器，可以通過J和K的組合實現多種觸發方式。JK觸發器具有較好的性能和靈活性，廣泛應用于數字電路中。

4. D觸發器

D觸發器是一種具有數據輸入端D的雙穩態觸發器，可以通過D端的數據實現觸發器狀態的轉換。D觸發器在數據存儲和傳輸中具有重要應用。

5. T觸發器

T觸發器是一種具有一個輸入端T的雙穩態觸發器，可以通過T端的電平實現觸發器狀態的轉換。T觸發器在計數器和移位寄存器等應用中具有重要作用。

三、雙穩態觸發器的特性

1. 存儲能力：雙穩態觸發器具有存儲一位二進制信息的能力，是數字電路中最基本的存儲單元。
2. 穩定性：雙穩態觸發器具有兩個穩定狀態，在沒有觸發信號的情況下，觸發器將保持當前狀態不變。
3. 觸發方式：雙穩態觸發器可以通過不同的觸發方式實現狀態轉換，如同步觸發、異步觸發、邊沿觸發和電平觸發等。
4. 競爭冒險：在某些觸發器中，如基本RS觸發器，由于電路結構的原因，可能存在競爭冒險現象，導致觸發器狀態不確定。
5. 功耗：雙穩態觸發器的功耗與其工作頻率、負載電容等因素有關，需要在設計時進行優化。