Импульсные устройства с устойчивыми состояниями. Триггеры



Триггерами называются импульсные устройства с двумя устой­чивыми состояниями, которым соответствуют различные значения напряжений на информационных выходах. Они применяются в счет­чиках импульсов напряжения, делителях частоты следования им­пульсов напряжения и т.д.

По способу управления триггеры делятся на асинхронные и син­хронные. В асинхронных триггерах переключение из одного устой­чивого состояния в другое осуществляется под действием опреде­ленной совокупности импульсов напряжения на управляющих вхо­дах. В синхронных триггерах такое переключение возможно только при совпадении во времени определенной совокупности импульсов напряжения на управляющих входах и импульса напряжения на входе синхронизации.

Различают несколько типов триггеров:RS-, D-, Ж-триггеры и др., названия которых отражают принятые обозначения для их управ­ляющих входов. В современной схемотехнике триггеры обычно ре­ализуются на основе логических элементов и выпускаются промыш­ленностью в виде микросхем. Поэтому в дальнейшем ограничимся главным образом рассмотрением функциональных возможностей различных типов триггеров, пользуясь их условными изображения­ми. Наибольшее практическое применение имеют асинхронные (RS-) и синхронные (D- иJK-)триггеры.

RS-триггер(Reset — Set, т. е. сброс — установка) реализуется на основе логических элементов ИЛИ—НЕ на два входа (рис. 10.110, я), где обозначены прямойQи инверсныйQинформационные выхо­ды. Работу Д5-триггера иллюстрирует таблица истинности на рис. 10.110, б, где указаны значения сигналов на управляющих входахR иSв некоторый момент времениtи соответствующие им значения на выходеQв момент времениt+ 1 после окончания переходного процесса (рис. 10.110, в).

Состояние триггера сохраняется (Q = Qf)при совокупности сиг­налов на входах Д = 0и5=0ине определено приR = 1 иS = 1. Последнее состояние запрещено.


R

1

<

. . Q

 

   

t

t+1
R S Q
1 0 0
0 1 i
0 0 Of
1 1 X

пл_

LJ

 



 



Рис. 10.110


 




t

t+1
R S Q
1 0 l
0 1 0
1 1 Ql
0 0 X

 

R

h

<

. 1 Q

 

 

 

1--- A  

JLT

   
I ;U 1 0

Ьш


Ri


 



Рис. 10.111

RS-триттер с инверсными значениями сигналов на входахRи S реализуется на основе логических элементов И—НЕ. Его схема, таб­лица истинности и временная диаграмма приведены на рис. 10.111, а —в. Состояние триггера сохраняется при значениях^сигналов на его входахR = lnS=lnneопределено приR= 0 иS = 0. После­днее состояние запрещено.

Условные изображения Д5-триггера с прямым и инверсным вхо­дами приведены на рис. 10.112, а и б. Кратковременным замыкани­ем ключа Si или S2устанавливаются устойчивые состояния тригге­ров <2=1 илиQ = 0.

D-триггер имеет прямые (рис. 10.113, а) или инверсные (рис. 10.113, б) установочные входыRи S, один управляющий входDи вход синхронизации С. ВходыRи S называются установочными по­тому, что служат для предварительной установки .D-триггера в состо­яниеQ = 1 илиQ= 0 аналогично представленному на рис. 10.112.

Сигнал на управляющем входеD = 1 илиD = 0 устанавливает триггер в устойчивое состояние с одноименным значением на пря­мом информационном выходеQ = 1 илиQ= 0 только при одновре­менном действии импульса положительной полярности на входе синхронизации. Обычно переключение триггера происходит в тече­ние времени действия переднего фронта импульса синхронизации (рис. 10.113, в).


S Т —о М >5 Т Q
R < Q ►—о     Q

 

»L

s2

Г

Рис. 10.112


 



___ S Т Q  
----- D   0 D
----- С   Q  
----- R ( 1 О 0
         
    а    
  >S Т Q 0
 

D

  о

Q

-----    
----- С i Q 1 О  
  >R     0

 

Рис. 10.113

JK-триггер имеет ряд преимуществ по сравнению сRS-иD-трт- герами. Его условные изображения с прямыми или инверсными ус­тановочными входамиRиSприведены на рис. 10.114, а и б, где обо­значено:Jn К — управляющие входы, С — вход синхронизации.

На. практике часто встречаются двухступенчатые Ж-триггеры, что отражается в их условном обозначении ТТ, с прямыми или ин­версными установочными входамиRиS(рис. 10.115, а и б). Прави­ла их работы отличаются от описанных ниже (рис. 10.116) тем, что изменение состояния триггера происходит не в течение времени дей­ствия переднего фронта импульса синхронизации, а в течение вре­мени действия его заднего фронта.

Рассмотрим правила работы Ж-триггера, положив, что его ис­ходное состояние установлено.

1. ЕслиJ= 1 и if = 0, то в течение времени действия переднего фронта импульса синхронизации положительной полярности триг­гер установится в состояниеQ= 1 (рис. 10. И 6, а).

  t пп
1 1 1 | 1 1 0

2. ЕслиJ= 0 и К = 1,тов течение времени действия переднего фронта импульса синхронизации положительной полярности триг­гер установится в состояниеQ = 0 (рис. 10.116, б).

__ S Т Q   >s Т Q __ S

ТТ

      о       о    
J     --- J     --- J  
с       с     --- с  
к   Q ) Q к ( Q ) Q --- к  
R       >R     --- R  

Q


Q —


 

ТТ

Рис. 10.114

Рис. 10.115


 



_TL

_TL

ЛЛШ


 



Рис. 10.116

3. ЕслиJ= 1 и if = 1,то независимо от своего исходного состоя­ния <2 триггер будет переключаться в течение времени действия пе­реднего фронта импульса синхронизации положительной полярно­сти. При этом частота изменения напряжения на выходе триггера будет в 2 раза меньше частоты импульсов синхронизации (рис. 10.116, в).

4. ЕслиJ = 0 и К = 0, то исходное состояниеQтриггера под действием импульса синхронизации не изменится.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 289;