D型触发器又叫延迟触发器。D型触发器的特点是：其输出状态的改变依赖于时钟脉冲的触发，即只有在时钟脉冲CP的触发下，数据才由输入端D传输到输出端Q；没有触发脉冲CP时，D型触发器的输出状态不再随输入端D的状态变化而改变，即锁存了前一次传输的数据。D型触发器广泛应用于数据锁存或控制电路中，并且还是组成移位、计数、分频等电路的基本逻辑单元。
D型触发器概述
D型触发器的一般逻辑符号如图1所示。左侧是两个输入端：数据输入端D、时钟输入端CP；右侧是两个输出端：原码输出端Q和反码输出端Q。D型触发器的逻辑功能是，在时钟脉冲CP的触发下，将D端的输入数据传输到Q端输出，即：当D=0时，在CP的触发下Q=0；当D=1时，在CP的触发下Q=1。D型触发器的特性方程为Qn+1=D。
表1为D型触发器的逻辑功能表。可见，D型触发器具有两个显著特性：（1）数据信号单端输入（D端输入）；（2）具有置“0”、置“1”功能（D=0时触发器置“0”，D=1时触发器置“1”）。
常用的D型触发器可分为主从D型触发器和锁存D型触发器两类。表2为D型触发器真值表。
1.主从D型触发器
主从D型触发器逻辑符号如图2所示，它具有四个输入端：数据输入端D、时钟输入端CP、预置端S（或S）和清零端R（或R）。具有两个输出端：原码输出端Q和反码输出端Q。该主从D型触发器由CP脉冲的上升沿触发，对于图2（a）S与R端为“1”电平有效，对于图2（b）S与R端为“0”电平有效。
2.锁存D型触发器
锁存D型触发器逻辑符号如图4所示，其输入端中，除了具有数据输入端D和时钟输入端CP外，不同型号的产品还可能具有清零端R、时钟极性选择端POL、输入数据选通端ST（取代CP端）和三态输出控制端DIS，分别参见图4（a）、图4（b）和图4（c）。锁存D型触发器具有锁存数据的功能：当CP=1时Q=D（数据从D端传输到Q端）；当CP=0时Q保持不变（触发器输出状态不再随输入状态而变化），也就是锁存了前一次传输的数据。
CC4042是CMOS四锁存D型触发器集成电路，内含四个独立的锁存D型触发器，四个D触发器共用时钟脉冲端CP和极性选择端POL。只有当CP与POL逻辑状态相同时，D端数据才被传输至Q端，否则数据被锁存。图5为其引脚功能图，表4为其真值表。
CC40174是CMOS六锁存D型触发器集成电路，内含六个独立的锁存D型触发器，这六个D触发器共用时钟脉冲端CP和清零端R。当CP=1时数据传输，CP=0时数据锁存。图6为其引脚功能图，表5为其真值表。
CC4508是CMOS八锁存D型触发器集成电路，内含两组、每组四位锁存D型触发器，每组均具有输入数据选通端ST、清零端R和三态输出控制端DIS。当ST=1（DIS=0）时数据传输，ST=0（DIS=0）时数据锁存。DIS=1时输出呈高阻态。图7为其引脚功能图，表6为其真值表。
D型触发器应用实例——抢答器
抢答器是知识竞赛等活动中常用的设备。抢答器的功能是鉴别和指示出各参与者中第一个按下按钮者，即鉴别出一组数据中的第一个到来者，利用D型触发器可以实现这个功能。图8所示为四路抢答器电路图。
1.电路工作原理
抢答器电路由三大部分组成，包括：锁存D型触发器集成电路IC1、与非门IC2等构成的控制电路；晶体管VT1～VT4、发光二极管VD1～VD4等构成的指示电路；与非门IC3-2、IC3-3、扬声器BL等构成的音响提示电路。S1～S4为参赛者的抢答按钮，S5为主持人的复位按钮。
电路的核心是四位锁存D型触发器CC4042（IC1）。当CC4042的POL端固定处于“1”电平状态后，数据的传输或者锁存便由CP脉冲的极性所决定，CP=1时传输数据，CP=0时锁存数据。根据这一原理即可用CC4042来实现抢答器的功能。
抢答器电路的初始状态是：因为IC1中所含的四个D触发器的数据输入端D1～D4通过电阻R1～R4接+6V，D1～D4均为“1”，所以四个D触发器的输出端Q1～Q4为“1”、Q1～Q4为“0”，VT1～VT4截止，发光二极管VD1～VD4均不亮。这时，与非门IC2-2输出为“0”，与非门IC3-1输出为“1”，即CP=1，D触发器处于数据传输状态。
抢答开始时，设抢答按钮S1首先被按下，D1=0，Q1=0，使与非门IC2-2输出变为“1”，与非门IC3-1输出变为“0”，即CP=0，D触发器处于数据锁存状态，电路对在此时间以后的信号便不再响应，也就是其他抢答按钮不再有效。同时Q1=1，晶体管VT1导通，驱动发光二极管VD1发光，指示出鉴别到的第一信号，表示S1抢得了发言权。
一轮抢答结束后，主持人按下复位按钮S5，与非门IC3-1的一个输入端被置“0”，使IC3-1输出为“1”，即CP=1，电路又回复到Q1～Q4均为“1”、Q1～Q4均为“0”的初始状态。
与非门IC3-2、IC3-3构成脉冲键控多谐振荡器。当抢答按钮S1～S4中有任一个被按下时，与非门IC2-1输出即为“1”，使多谐振荡器起振，通过VT5驱动扬声器BL发出约800Hz的提示音。
2.制作要点
IC1选用CMOS四位锁存D型触发器CC4042。IC2选用双四输入端与非门集成电路CC4012。IC3选用四二输入端与非门集成电路CC4011，只用其中的三个与非门。其余元器件如图8所示。
本机只要制作无误，无须调试即可正常工作。如需改变提示音的音调，可通过改变R15、C1实现，多谐振荡器的振荡频率f=1/（2.2·R15·C1）（Hz）。如需使用LED阵列或灯泡作为显示器件，则驱动晶体管VT1～VT4应改用功率足够大的晶体管。
（门宏）