[数电电路基础]–竞争与冒险

由于逻辑门存在延迟时间以及信号的传输途径不同，当输入信号电平发生瞬间变化时，电路可能产生与稳态时逻辑功能不一致的错误输出，这种现象就是电路中的竞争与冒险。

由于反相器电路的存在，信号 A' 传递到与门输入端的时间相对于信号 A 会滞后，这就可能导致与门最后的输出结果 F 会出现干扰脉冲。

在组合逻辑电路中，不同路径的输入信号变化传输到同一点门级电路时，在时间上有先有后，这种先后所形成的时间差称为竞争

由于竞争的存在，输出信号需要经过一段时间才能达到期望状态，过渡时间内可能产生瞬间的错误输出，例如尖峰脉冲。这种现象被称为冒险

实际硬件电路中，只要门电路各个输入端延时不同，就有可能产生竞争与冒险。

在逻辑表达式，保持一个变量固定不动，将剩余其他变量用 0 或 1 代替，如果最后逻辑表达式能化简成

Y = A + A'

或

Y = A · A'

的形式，则可判定此逻辑存在竞争与冒险。

例如逻辑表达式 Y = AB + A'C，在 B=C=1 的情况下，可化简为 Y = A + A'。显然，A 状态的改变，势必会造成电路存在竞争冒险。

对于一个非门和一个与门，本来在理想情况下Y的输Y出应该是一直稳定的0输出，但是实际上每个门电路从输入到输出是一定会有时间延迟的，这个时间通常叫做电路的开关延迟。而且制作工艺、门的种类甚至制造时微小的工艺偏差，都会引起这个开关延迟时间的变化。

竞争冒险的消除
在有竞争冒险存在的情况下，而负载又是对脉冲敏感的电路，那么就应设法消除。消除竞争冒险常用方法有：增加冗余项、接入滤波电容和引入封锁脉冲或选通脉冲等。