Гусев - Электроника (944138), страница 117
Текст из файла (страница 117)
Рассмотрим работу триггера при разных комбинациях входного сигнала. Пусть в исходном положении триггер находится в нулевом состоянии (Д = 0). Тогда на одном из входов вентилей 1Ю1 и 1Ю2 будут соответственно логическая 1 (0 = 1) и логический 0 !Д = 0). При отсутствии тактовою импульса на выходе С вентили РР! и 1Ю2 закрыты независимо от того, какие сигналы на остальных входах 1Ю1 и 1Ю2. Пусть на вход / подан сигнал логической 1. Тогда с приходом импульса синхронизации С-1 вентиль РР1 откроется, а вентиль 1Ю2 останется закрытым.
Одновременно закроются оба вентиля 1Ю5 и 1Ю6 сигналом логического О, снимаемого с выхода инвертора 1Ю9. Сигнал логического нуля, снимаемого с открыл ого вентиля РР1, записывает в основной триггер информацию, устанавливая его в состояние 1. Тогда на одном из входов вентиля РР5 будет сигнал логической 1, а на входе вентиля ЕЮ6 — сигнал логического О. Однако эти сигналы никак не меняют состояние вспомогательного триггера, так как эти вентили во время действия импульса синхронизации С=! закрыты. По его окончании на вторых входах вентилей 1Ю5 и 1Ю6 появится логическая 1, а вентили 1Ю! и 1Ю2 закроются. Так как основной григгер находится в положении 1, то откроется вентиль РР5 и информация запишется во вспомогательный триггер, который установится в положении ! %=1). 575 Совершенно аналогично сигнал, поданный на вход К (К=1), установит триггер в состояние логического нуля: Д=О.
Таким образом, в триггере данного типа изменение выходного сигнала происходит только в моменты, когда потенциал С переходит из 1 в О. Поэтому говорят„что эти триггеры тактируются фронтом или срезом в отличие от триггеров, тактируемых потенциалом. Если соединить вместе входы У и К. то триггер станет счетным и превратится в триггер Т-типа. Действительно, если триггер находится в положении 1 (Д=!), то при одновременной подаче К=2=1 и С=) вентиль Ш)! будет закрыт сигналом О (г =О), снимаемого с выхода триггера. Так как открывается только вентиль УЮ2, триггер установится в нулевое сосгояние Я=О. При этом выходной потенциал Д=О блокирует вентиль 2Ю2.
Поэтому следующая комбинация 7 = К = С = 1 переводит триггер в состояние Д=! и т. д. Если входы и', К, С объединить между собой, то синхронный УК-триггер будет работать как синхронный Т-триггер. Тот же результат получается в случае, если на входы У и К подать логическую 1, а счетные импульсы на вход С. Двухступенчатый триггер ведет себя подобно триггеру с инверсной динамической синхронизацией, хотя и основной, и вспомогательный триггеры имеют статическое управление.
Промышленностью выпускаются .УК-триггеры, имеющие разные функциональные возможное~и. Так, в ИС типа 155ТВ! (рис. 8.27, а) на входах / и К установлены трехвходовые логические элементы И и имеются входы раздельной установки в состояние О (2!) и состояние 1 (5). Использование этой микросхемы в качестве Т-триггера показано на рис.
8.27, б„ а синхронизируемого тхо-триггера на рис. 8.27, и. Наличие логического элемента И на входах l и К расширяет функциональные возможности микросхемы. Так, при введении дополнительных логических элементов и использовании логики, имеющейся во входных цепях триггеров, удается реализовать е) Рис. 8.27. Микросхема УК-триггера типа 155ТВ! !и) и ее включсиис Ттриггером !5) и йк-григ~срем (е) устройства с видоизмененными уравнениями функционирования.
В ряде случаев они имеют свои названия, например триггеры типа о (при Я=А=1 устанавливаются в единичное состояние), типа Я (при 5=И=1 устанавливаются в нулевое состояние), типа Е (при э=-71=1 не меняют своего состояния). Переходные процессы в триггерах, выполненных на основе интегральных логических элементов., прогекают достаточно быстро. При ориентировочной оценкс можно считать, что для каждой пары логических элементов, соединенных так, что образуется петля положительной ОС, длительность фронта и среза равна времени задержки распространения сигнала в этих логических элементах. Из рассмотренного следует, что три7 геры осуществляют запоминание информации и остаются в заданном состоянии после прекращения действия переключающих сигналов.
Поэтому они относятся к классу устройств, которые носят название конечных автоматов — устройств, имеющих память об их предыдущем состоянии. Триггеры широко используют при цифровой обработке информации в устройствах измерительной техники, автоматики и вычислительной техники. 5 5.5. НЕСИММЕТРИЧНЫЕ ТРИГГЕРЫ Несимметричные триггеры часто называют т р и г г е р а м и Ш м и т т а.
По своим свойствам они существенно отличаются от симметричных триггеров, так как у них нет памяти о предыдущем состоянии. Несимметричный |риггер— это регенерагивное устройство, имеющее гистерезисную передаточную характеристику, у которой выходной сигнал может принимать два значения. Переход от одного уровня выходного напряжения к другому происходит скачкообразно при определенном значении входного сигнала — напряжении срабатывания. Возвращение в исходное состояние происходит при другом уровне входного сигнала — напряжении о т п у с к а н и я.
По модулю оно всегда меньше напряжения срабатывания на величину ЛК характеризующую ширину петли гистерезиса. Подобные регенеративные устройства обычно используются для формирования резких перепадов напряжения из сравнительно медленно меняющихся входных сигналов. Рассмотрим работу триггера Шмитта 1рис. 8.28, а). Пусть транзистор Ъ'Т2 открыт и насыщен, а транзистор УТ! закрыт. В режиме насыщения падение напряжения на транзисторе УТ2 близко к нулю. Это позволяст показать е1о в виде точки 1встянуть» в точку) на эквивалентной схеме рнс.
8.28, о. Такой прием широко применяется при анализе устройств с насыщенными ключами. 577 !вг 15 иви аив ирая исрв ивк в=икал иртя иг ~~Фрв исрв исрв ивгг ив=искр г) Рнс. В.28. Схема триггера Шмита (а), его эквивалентная схема (б), нередаточная (к) н входная (г) характеристики Через транзистор )гТ2 (рис. 8.28, 6) протекает ток, создающий на резисторе Аэ падение напряжения. Параметры резисторов Яэ, гхе, А, выбраны так, что напряжение (!нэ транзистора )гТ! меньпге порогового и он находится в области глубокой или неглубокой отсечки.
Для определенности будем считать, что падение напряжения на резисторе !с, таково, что транзистор )гТ! находится в области глубокой отсечки и ток его базы 1,о, равен 1но,—— — 1кно, (рис. 8.28,б). При подаче входного напряжения 11,„транзистор )'Т! откроется в тот момент, когда напряжение 1)кэ транзистора )'Т! станет равным пороговому.
Отпирание транзистора )гТ! приводит к увеличению тока через резистор Я„г и повышению падения напряжения на нем. Соответственно потенциалы коллектора транзистора )гТ! и базы транзистора )'Т2 понижаются. Это приводит к уменыпению тока базы транзистора )'Т2 и выходу его из состояния насыщения в активную область. Возникает регенерация. Уменьшение тока транзистора )гТ2 приводит к снижению падения напряжения на резисторе Я,. При этом повьппается напряжение Пнэ, и уменьшаются потенциал его коллектора. токи базы и коллектора транзистора УТ2 и дополнительно снижается падение напряжения на резисторе Р,. Последнее приводит к дальнейшему увеличению тока базы транзистора УТ1 и снижению потенциала его коллектора. Процесс идет лавинообразно.
В результате его транзистор УТ2 попадает в область отсечки, а транзистор УТ1 насыщается или находится на границе области насыщения. Напряжение, при котором происходит переброс триггера, называется н а п р яжением срабатывания (I„, (рис. 8.28,в). Дальнейшее увеличение входного напряжения увеличивает только глубину насыщения транзистора УТ1, так как ток 1», уменыпается из-за увеличения тока 1э, и соответствующего увеличения падения напряжения на сопротивлении Тх,, Если теперь уменьшать входное напряжение, то обратное опрокидывание триггера происходит не в точке (),р„, а при несколько менынем напряжении с'„„.
Напряжение, при котором происходит возврат триггера в исходное состояние, называется напряжением отпускания (1.,„. Параметры элементов схемы выбирают так, чтобы ток транзистора УТ2, находящегося в режиме насыщения [1к„„з ЕЯЯкз+Я,)], был больше тока насьпцения транзистора УТ1 [1к ..., = Е1(Тг., + Тг,) ). Соответственно падение напряжения (1э на резисторе Яэ при насыщенном транзисторе УТ2 болыпе, чем при открытом транзисторе УТ1. Этим и обусловлено то, что модуль напряжения [(1„„~ всегда меньше [11, „[. Действительно, при напряжении (1,„~ из-за меньшего падения напряжения на резисторе Я„напряжение (1вэ транзистора УТ1 таково, что он находится в области насыщения. Потенциал базы транзистора УТ2 составляет часть потенциала коллектора транзистора УТ1.
Следовательно, транзистор УТ2 находится в области глубокой отсечки. Он может открыться только после того, как транзистор УТ1 выйдет из насыщения и коллекторный ток 1к, достаточно уменьшится. Только тогда потенциал Гк,, пониженный делителем А,, Я, станет равным пороговому напряжению, что требуется для отпирания транзистора УТ2. В соответствии со сказанным передаточная пусковая характеристика триггера Шмита имеет вид, показанный на рис. 8.28, в.
Она соответствуе~ режиму идеального источника напряжения на входе триггера (А„=О). При реальном источнике входного сигнала напряжения отпирания и закрывания оказываются больше соответствующих величин Г,. 6 и (1„„, а при достаточно болыпом сопротивлении исгочника трип ер вообще может перестать переключаться. Это обусловлено тем, что высокоомный источник приближается к генератору тока. Тогда ток во входной цепи мало зависит от падения напряжения на резисторе Л, Следоватсльно, регенерация будет отсутствовать и триггер потеряег свои основные свойства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
