Гусев - Электроника (944138), страница 114
Текст из файла (страница 114)
8Л7, а. Триггер представляет собой два усилителя на транзисторах ~'Т1 и г'Т2. Выход каждого усилителя соединен с вхолом другого. Обратная связь, получаемая в результате такого соединения усилителей, является положительной. В принципе в приведенной схеме возможно состояние электрического равновесия, при котором оба транзистора КТ! и КТ2 открьпы и находятся в активной области. В этом случае токи 1„, и 1„2 равны между собой и падения напряжений на элементах схемы не изменяются в течение времени. Однако такое состояние является неустойчивым и любые флуктуации тока или напряжения приведут к лавинообразному процессу нарастания тока одного и убывания тока другого транзисторов. Например, увеличение коллекторного тока 1„, приведет к уменьшению коллекторного напряжения ~/к, транзистора МТ1.
Это в свою очередь, приведет к уменьшению напряжения ~/в, и тока 142 транзистора Ъ'Т2, Последнее вызовет уменьшенйе 1, и увеличение ~/к,, б'ь, Следовательно, произойдет дальнейшее увеличение тока 1„,. Процесс носит лавинообразный характер и продолжается до тех пор, пока не прекратится 5б2 б) ив,г ивих и,„'„ „, , l г/Вх дарг иВ/ лвр/ и' Вьн вар, и/дарг! г/Вам дарг игх/ ивгг ив в„др, ивх лар, г) Рис. 8,17.
Схема симметричного триггера (д) и прсдставлсние сто в виде двух ло/ичсских элементов (б, в), псреключатсльныс «арактсристики .югичсских элементов триггера р) действие положительной обратной связи. Это возможно при запирании одного транзистора !например„КТ2) или насыщении другого (КТ1). В обоих случаях триггер будет находиться в состоянии устойчивого равновесия.
Если параметры схемы выбраны так, что когда один из транзисторов закрыт, другой открыт и насьпцен, то такой триггер называют н а с ы щ е н н ы м. Если открытый транзистор находится на границе активной области и не входит в режим насыщения, то триггер называется ненасыщенным. В одном из устойчивых состояний триггер может находиться как угодно долго до момента, пока не поступит сигнал от источника внешнего управляющего напряжения. Пусть оно вводится в цепь базы запертого коллектора и'Т2.
Как только напряжение управляющего сигнала достигнет уровня. при котором К!2 откроется, появится коллекторный ток 1к 7 и уменьшится ток базы 1,, 1'рднзистор ) "1 '! выйдет в активную область и будет восстановлена петля положительной обратной связи. Возникающий при этом регенеративный процесс совершенно аналогичен описанному вьппе. Он приведет к опрокидыванию триггера. В итоге транзистор 563 КТ1 закроется, а транзистор РТ2 откроется и окажется в области насыщения. Триггер перейдет во второе устойчивое состояние.
В процессе опрокидывания триггера на коллекторах транзисторов формируются положительные и отрицательные перепады токов и напряжений. Конденсаторы С, и С включены для ускорения процесса переключения и носят название ускоряющих. Они также выполняют роль элементов памяти о предыдущем состоянии триггера и обеспечивают четкость его переключения в новое состояние. Работу три~гера можно рассматривать более укрупненно, представляя каждый транзистор с соответствующими соединениями как логический элемент, выполняющий в зависимости от типа логики функцию И-НЕ или ИЛИ-НЕ. В этом случае выход логического элемента соединен с входом второго логического элемента и схема триггера для разных (положительной и отрицательной) логик имеет вид, показанный на рис.
8.17,б, в. Если на выходе одного логического элемента, например Г„, имеется сигнал логической 1, то на входе другого будет также логическая 1. На выходе второго и входе первого логического элемента будет сигнал логического О. Логический ноль на входе первого логического элемента обеспечивает получение логической единицы на его выходе. Следовательно, состояние триггера устойчиво. Изменение сигналов на выходах триггера приводит к тому, что схема принимает новое устойчивое состояние, в котором может находиться как угодно долго. Так как логические элементы И-НЕ в логике другого типа выполняют функцию ИЛИ-НЕ, схемы рис. 8.17,б, я эквивалентны между собой. Поскольку входной сигнал одного логического элемента является выходным сигналом другого, т, е, 1/„, = Ь;„,,; Г„„з = б',„„ „ анализ свойств такой укрупненной цепи удобно проводить с помощью передаточных (переключательцых) характеристик логических элементов (рис.
8.17, г). Состояния равновесия триггера определяются точками пересечения передаточных характеристик логических элементов. У триггера таких точек три (1, 2, 3), причем только 1, 3 характеризуют устойчивое состояние, так как в них транзисторы логических элементов находятся или в состоянии насьпцения, или в состоянии отсечки и положительная обратная связь отсутствует.
Точка 2 характеризует неустойчивое состояние равновесия, В ней транзисторы обоих логических элементов находятся в активной области и действует цепь положительной обратной связи. При Ку>1 малейшее отклонение от точки 2 вызывает регенеративный процесс, в результате которого выходные сигналы триггера определяются положениями точек 1 или 3. Для возникновения регенеративного процесса на входы логических элементов, например второго, должны быть поданы 564 сигналы, которые выведут транзисторы обоих ЛЭ в активнун область (Г„'„„,~, 1l~„е,я). При этом обеспечится восстановление цепи положительной ОС, появится регенерация и триггер перейдет в другое устойчивое состояние.
При выполнении триггерных схем на основе стандаргных логических элементов процесс их проектирования сводится к разработке схем соединения логических элементов и организации цепи управления. Большое число комбинаций возможных внешних соединений привело к появлению значительного количества триггерных устройств, свойства которых существенно различаются. Их обычно классифицируют по способу записи информации и функциональному признаку. Классификация по способу записи информации характеризуе~ временную диаграмму работы.
По этому признаку триггеры подразделяют на несинхронизируемые !асинхронные) и синхронизируемые (синхронные или тактируемые). У асинхронного триггера изменение его состояния происходит непосредственно с приходом управляющего сигнала.
В синхронизяруемых кроме информационных входов, на которые подаются управляюгцие сигналы, имеются входы синхронизации или, что то же самое, тактовые входы. Изменение состояния триггера при наличии на входах информационных сигналов может произойти только в моменты подачи на входы синхронизации соответствующих разрешающих сигналов, причем управление может осуществляться либо потенциалом импульса, либо его фронтом.
Основой классификации триггеров по функциональному признаку является вид логического управления. характеризующего состояние входов и выходов триггера в момент времени до !„и после его срабатывания 1„,, По этому признаку триггеры подразделяют на Я5-; 0-; Т-;,УК-типы и т. д, Название триггера отражает особенности организации его управления и характеризует вид логического уравнения, описывающего его функционирование при подаче электрических сигналов.
Один из выходов триггера называют п р я м ы м и обозначают буквои Д, другой инверсным и обозначают — Д, Состояние три~гера отождествляют с сигналом на прямом выходе. Триггер находится в единичном состоянии при Д=1, Д=О и нулевомпри Я=О, 0=1. Обозначения входов проводят исходя из состояний, в которые устанавливается триггер при подаче на них управляюгцих сигналов. При этом используют следующие метки: 5 — вход для раздельной установки триггера в состояние 1 15-вход); Я--вход для раздельной установки триггера в состояние 0 (Я-вход); У вход для установки состояния 1 в универсальном триггере (э'-вход); К вход для установки состояния О в универсальном триггере 1К-вход); Т вЂ” счетный вход (Т-вход); хьз гу) лг> Рис.
8Л8. Примеры условных обозначений трнп еров. с - асан.р нный К5- р ер, б сипхроннчнрусм й логическич пулею Я5 ~риггер, О- р ер. срабатывающий по фр гпу 0,1, е — УК- р ср, срабагывеюшнй по срезу 1,0. д .лвухсчуоеичачый ЗК-грн~гср с вколаыи рахлелхнои усын вкн в ну свае 1Я1 елиннчиое 5 сосюа ии, е - Гнриггер, срхбак веюший па ореху 1,б, хе .синхр пихирусыый фро о 1.б УК. ри~ ср с логичсскиын члечснгаыи И нх х тшк / и К 10 — информационный вход для установки триггера в состояния 1 или 0 (43-вход); Š— дополнительный управляющий вход для разрешения приема ипформацииа; С управляющий вход разрешения приема информации 1вход синхронизации, С вЂ” вход или тактовый).
Триггер обозначают в виде прямоугольника, имеющего основное и дополнительные поля. Внутри осуговного поля пишется буква Т или буквы ТТ, если триггер двухступенчатый; внутри дололнительнык полей записываются буквы, характеризующие входы н выходы триггера. Причем если триггер управляется инверсным сигналом (логическим О), то у соответствующего входа имеется метка О. При наличии нескольких входов одного назначения допускается добавлять к буквам цифры, например: 1, 2, С1, С2; 1, 2. 3 и т. д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
