Андрей Смирнов
Время чтения: ~19 мин.
Просмотров: 0

Генераторы на оу: мультивибраторы

Расчёт триггера Шмитта

Исходные данные: амплитуда импульсов Um = 10 В, максимальный выходной ток триггера Im = 10 мА, напряжение срабатывания триггера U1 = 5 В, напряжение отпускания триггера U2 = 3 В, частота следования импульсов fm = 5 МГц, длительность фронта и среза импульсов tf = ts ≤ 10 нс.

  1. Определение напряжения источника питания
  2. Выбор транзистора. Транзистор должен соответствовать следующим условиямДанным параметрам соответствует транзистор КТ315Д со следующими характеристиками:

  3. Определяем сопротивление коллекторных резисторов R3 и R7 транзистора VT1 и VT2.
  4. Вычисляем сопротивление резистора R5 в эмиттерных цепях транзисторов.
  5. Находим сопротивления резисторов R4 и R6. Для этого введём коэффициент пропорциональности λ, между резисторами.Сопротивление резистора R4 вычислим по следующей формулеТогда сопротивление резистора R6 будет равно
  6. Определяем сопротивление резисторов R2.
  7. Определяем сопротивление резистора R1.
  8. Вычисляем значение ёмкости ускоряющего конденсатора С1.

Выполненный расчёт является предварительным, так как из-за разброса параметров элементов схемы возможны некоторые отклонения от заданных условий схемы. После выбора номиналов элементов необходимо провести прямой проверочный расчёт пороговых уровней напряжения U1 и U2 по следующим формулам

Прямой проверочный расчёт важен, в случае если ширина петли гистерезиса (U2 – U1) находится в пределах нескольких долей вольта.

Практическое использование

Чаще всего триггер используется для генерации сигнала, длительность которого соответствует продолжительности процесса в системе, которую он контролирует. Он может как непосредственно разрешать его начало и конец, так и передавать другим элементам информацию о том, что процесс запустился. Таким образом достигается контроль системы, далее нужно только позаботиться о разрешении ситуации неопределённости.

Вторая важная функция триггера — синхронизация процессов. Это помогает избавиться от лишних и случайных импульсов, возникающих, например, когда несколько входных сигналов изменились в течение очень короткого промежутка времени. Кроме того, с помощью триггеров можно «пропустить» в систему только полные по длительности импульсы или задержать поступающую информацию.

Реализация триггеров и их применение на практике происходит в различных устройствах для запоминания и хранения памяти. Именно этот элемент представляет собой базовую ячейку ОЗУ, способную хранить 1 бит информации в статическом состоянии. Кроме того, его используют для следующих целей:

  • в качестве компонентов для создания микросхем различного назначения;
  • как организатор вычислительных систем;
  • в регистрах сдвига и хранения;
  • для изготовления полупроводниковых систем, например, транзисторов и реле.

Триггер является не только базовым элементом электроники, но и простейшим кибернетическим устройством, способным выполнять свою логическую функцию, одновременно поддерживая обратную связь. Таким образом, он используется для создания множества механизмов, целью или условием работы которых является возможность запоминания, хранения, передачи и преобразования информации. Найти триггер можно в любом приборе, начиная от систем переключения питания и заканчивая элементами цифровой микроэлектроники.

Создание запчастей для компьютеров, мобильных телефонов, роботов, управляющих панелей, транспорта и многих других приборов невозможно без использования триггеров. Применяют их и для изготовления простых схем на основе электромагнитного реле — такие конструкции всё ещё используются благодаря своей простоте и высокой защите от помех, несмотря на высокое потребление энергии.

https://youtube.com/watch?v=vNvYWVht6pM

Ступенчатый D-триггер

Классическая схема ступенчатого D-триггера представлена на рисунке 8.1.


Рис. 8.1. Разработка ступенчатого D-триггера.

Состоит из трех асинхронных RS-триггеров (состоят из D1-D2, D3-D4, D5-D6 соответственно). Первую ступень образуют два триггера: (D1-D2) и (D3-D4), а вторая образуется, соответственно, на базе *D5-D6).

T3{\displaystyle T_{3}\,} — с инверсными входами (рем хранение — оба значения равны «1»). Если C={\displaystyle C=0\,}, то T2=T3=1{\displaystyle T_{2}=T_{3}=1\,}, то есть при C=T3=1{\displaystyle C=0T_{3}=1\,}, а при C=1{\displaystyle C=1\,} T3{\displaystyle T_{3}\,} определяется тем, что подается на вход D.

При C=,D={\displaystyle C=0,D=0\,} в T1{\displaystyle T_{1}\,} записывается некоторое значение, а T2{\displaystyle T_{2}\,} находится в запрещенном состоянии (две «1»).

Если при C=1{\displaystyle C=1\,} T2=1{\displaystyle T_{2}=1\,} и T3={\displaystyle T_{3}=0\,}, то произойдет переход в режим записи и проихойдет запись «0» во вторую ступень.

Рассмотрим случай, когда C=,D=1{\displaystyle C=0,D=1\,}. Пусть D4={\displaystyle D4=0\,}, вход D4={\displaystyle D4=0\,}, тогда D1=1{\displaystyle D1=1\,}, можно наблюдать противоположную картину: T2{\displaystyle T_{2}\,} находится в режиме записи значения, а T1{\displaystyle T_{1}\,} — в запрещенном состоянии.

Рис. 8.2. Условное обозначение ступенчатого D-триггера.

При переключении C из «0» в «1» на D3 происходит то же изменение, что и на D2 — переход из 1 в 0. Тогда T3{\displaystyle T_{3}\,} находится в режиме записи логической единицы:

()Q→1{\displaystyle (0)Q\rightarrow 1}

(1)Q¯→{\displaystyle (1){\bar {Q}}\rightarrow 0}

При C=1{\displaystyle C=1\,} значение на входе D поменяется: 1→{\displaystyle 1\rightarrow 0\,}, выход D4 установится в значение логической «1», поэтому D1{\displaystyle D1\,} станет равным 1 (его значение на выходе не меняется, на D2 — то же самое (только там — логический 0), поэтому значение на выходе D3 не меняется за счет D1 и D2).

При C=1{\displaystyle C=1\,} значение на входе D изменяется в порядке 1→→1{\displaystyle 1\rightarrow 0\rightarrow 1\,}, значение D3 меняться не будет. Следовательно, при C={\displaystyle C=0\,} на выходе значение не будет меняться, при C=1{\displaystyle C=1\,} значение навыходе тоже не меняется. Таким образом, запись производится при переключении с 0 на 1 (по фронту).

  • Первый триггер — для фиксации того, что хотим записать «0»;
  • Второй триггер — для фиксации того, что хотим записать «1».

В итоге, при C→1{\displaystyle C:0\rightarrow 1} происходит запись, то есть переключение в другое состояние (или в запрещенное состояние).


Рис. 8.3. Преобразование ступенчатого D-триггера в универсальный.

Рис. 8.4. Условное графическое обозначение универсального D-триггера.

Можно сделать из данного триггера универсальный (рис 8.3). Для этого необходимо добавить асинхронные входы во вторую и первую ступени (для того, чтобы не получать запрещенное состояние только при наличии (1)S¯{\displaystyle (1){\bar {S}}} и (1)R¯{\displaystyle (1){\bar {R}}} во второй ступени). Устанавливаем (1)S¯{\displaystyle (1){\bar {S}}} и (1)R¯{\displaystyle (1){\bar {R}}} на D1 и D4, чтобы не изменять выход в режиме хранения (при C={\displaystyle C=0\,} — на D2 и D3). Условное изображение полученного триггера приведено на рисунке 8.4.

D-триггер с работой по уровню (защелка) и по фронту

D-триггер получил название от английского слова «delay» — задержка, которая реализуется подачей сигналов на вход синхронизации. В раннее рассмотренном RS-триггере было два входных сигнала, но для передачи двоичного кода достаточно одного входа с разными уровнями напряжения: высокий (1) и низкий (0). На два входа нельзя было подавать единицу одновременно, поэтому в D триггере эти входы объединены с помощью инвертора (рисунок 1 а), что исключает возможность возникновения запрещенного состояния.

Рисунок 1 – а) усовершенствованная схема RS-триггера б) графическое изображение D-триггера

Триггер D может работать по уровню сигнала, он еще называется защелка. В таком устройстве нужно ограничивать длительность синхронизирующего сигнала, потому что пока синхросигнал подается — переходной процесс со входа поступает на выход.

Схема зещелки собранная на логических элементах 2ИЛИ-НЕ (синий провод – логический ноль, красный – единица):

Временная диаграмма работы:

Триггер-защелка включается в работу только по синхросигналу. Когда на С логический ноль, то выход Q хранит прошлое записанное в него состояние, при этом уровень напряжения на входе D никак не может на него повлиять. Если подать «1» на вход синхронизации, то устройство будет работать в режиме «прозрачности» — выходной сигнал мгновенно повторяет сигнал входа. Но при отключении синхросигнала в памяти триггера останется последнее состояние входа и именно оно будет на Q. То есть получается «защелкнутый входной сигнал».

Исходя из описанного принципа работы, составим таблицу истинности:

Х означает, что состояние не имеет значения, иногда обозначают, как «тильда»

D-триггер, работающий по фронту, не требует контроля длительности синхронизирующего (тактового) сигнала, потому что фронт сигнала С проходит практически мгновенно (не может длиться продолжительное время). Триггер, который будет запоминать информацию лишь по фронту синхросигнала, можно построить из двух D-триггеров, тактовый сигнал на которые будет подаваться в противофазе:

Соответственно, схему на логических элементах можно сконструировать с помощью четырех ИЛИ-НЕ и одного инверсного блока:

На рисунке 2 (анимации) в правом верхнем углу для упрощения восприятия, на первом кадре написана цифра «1». Начиная рассматривать с этого кадра, будет проще проследить принцип работы (синий цвет – «0», красный – «1»).

Временная диаграмма Д-триггера, работающего по фронту

Рассмотрим принцип работы. Q’ – выход первого триггера, Q – второго. Так как тактовый сигнал на первый и второй вход подаются инверсировано, то когда один находится в режиме хранения, другой пропускает информацию со входа на выход. По диаграмме видно, что значение на выходе триггера Q изменится только по спадающему фронту синхронизирующего (тактового) сигнала С. То есть значение на Q будет соответствовать величине напряжения на входе D в момент изменения синхросигнала с 1 на 0.

Так как данное устройство состоит из двух более простых устройств, то условное его обозначение следующее:

Где ТТ означает наличие в строении двух простых триггеров, а «треугольник» около входа С – работу триггера по фронту сигнала.

Недостаточно прав для комментирования

Схемы ТШ

На рисунке приведены четыре фрагмента схем, содержащих триггер Шмитта и каскад, которым управляет этот триггер. N — нагрузка. Резистор R4 ограничивает ток базы транзистора и защищает операционный усилитель от перегрузки на выходе. VD1, VD2 применяется в связи с тем, что у большинства операционных усилителей даже в условиях насыщения напряжение на выходе отличается от напряжения на шинах питания. Так что выходной транзистор может открываться этой разницей напряжений, которая оказывается приложена между базой и эмиттером. Падение напряжения на двух диодах составит около 1.5 В, что обычно бывает достаточным для защиты транзистора от случайного открывания. Но иногда вместо диодов приходится применять стабилитрон на 3 вольта, что гарантирует надежное запирание любого транзистора в схеме с любым операционным усилителем. Резистор R5 гарантирует надежное запирание транзистора. Обычно ставится резистор 1 — 5 кОм. Схемы (А), (Г) включают нагрузку при понижении входного напряжения, (Б), (В) — при повышении входного напряжения. В схемах (Б), (Г) — нагрузка заземлена, В схемах (А), (В) — нагрузка подключена к положительной шине питания.

Саратовская ГЭС (1404 МВт)

Саратовская ГЭС построена возле волжского города Балаково и является 7 ступенью Волжско-Камского каскада ГЭС. У неё отсутствует водосбросная плотина, но самый длинный в стране машинный зал с разборной кровлей. Здесь работают 24 агрегата трёх типов, в том числе крупнейшие в России. ГЭС обеспечивает также орошение засушливых земель, водоснабжение, крупнотоннажное судоходство. Станция предназначена для покрытия пиковых нагрузок Объединённой энергосистемы Центра и Поволжья, является аварийным резервом мощности.
После её ввода в действие Саратовская область вместо энергодефицитной стала энергоизбыточной. За время своей работы она выработала свыше 250 млрд кВт возобновляемой электроэнергии, что позволило сэкономить много ископаемого топлива и предотвратить выброс в атмосферу огромного количества загрязняющих компонентов.

Симметричный триггер с автоматическим смещением.

Кроме схем триггеров с внешним смешением существует ряд схем с автоматическим смещением, которое создается за счёт падения напряжения на сопротивлении Re в цепях эмиттеров транзисторов VT1 и VT2.



Симметричный триггер с автоматическим смещением.

Кроме резистора Re в цепи эмиттеров включается конденсатор Се, который выбирается достаточно большой ёмкости, чтобы за время переключения триггера из одного состояния в другое напряжение смещения практически не менялось. За счёт элементов Re и Се отпадает необходимость в отдельном источнике напряжения смещения, но это же приводит к тому что уменьшается уровень напряжения, которое может быть снято с выходов триггера. Кроме того на сопротивлении Re рассеивается достаточно большая мощность. В остальном же параметры схемы практически идентичны и схема с автоматическим смещением так же как схема с внешним смещением может использоваться как с раздельным запуском, так и с общим запуском.

Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.Здесь можно всё сделать своими руками.

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организацииМуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммыОтчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сферев инвестиционной

Описание и принцип работы

В широком смысле триггером (от английского trigger — спусковой крючок, запускающий механизм) называют любой импульс или событие, ставшее причиной чего-либо. Термин применяют в электронике, психологии, медицине, программировании и других областях деятельности. В создании микросхем и других устройств так называют элемент, который способен принимать одно из двух стойких состояний (0 или 1) и сохранять их в течение долгого времени.

Положение триггера зависит от получаемых им сигналов на прямом и инверсном выходах. Отличительной чертой устройства является то, что его переход из одной позиции в другую обусловлен не только получением внешних инструкций, поступающих от выбранной системы управления, но и посредством обратной связи. То есть текущее положение элемента зависит от предыстории его работы.

Триггеры могут сохранять свою память только при постоянном поступлении напряжения. Если его отключить, а затем снова подключить, устройство перейдёт в случайное состояние

Поэтому при конструировании устройства важно предусмотреть способ, которым он изначально будет вводиться в правильное положение

В основе любого триггера лежит схема, которая состоит из двух логических элементов типа И-НЕ либо ИЛИ-НЕ, имеющих друг с другом обратную положительную связь. Такой тип подключения позволяет системе иметь всего два возможных устойчивых состояния, из которых выбирается одно

Важной деталью является то, что после того как триггер перешёл в положение, он может сохранять его сколько угодно времени, до тех пор, пока не будет подан очередной управляющий сигнал

Другой характерной особенностью устройств является возможность мгновенного осуществления перехода от одного состояния в другое после получения соответствующей команды. Задержка настолько мала, что её можно не учитывать при проведении расчётов.

Число входов может быть разным и зависит от требуемых функций. Если подать сигнал одновременно на два из них, то он примет произвольную позицию после прекращения их поступления. По своим функциям входы делятся на несколько типов, которые входят в две большие группы: информационные и управляющие. Первые из них получают сигналы и запоминают их в виде информации, в то время как вторые разрешают или запрещают её запись, а также выполняют функцию синхронизации. На схемах они имеют следующие обозначения:

  • S — устанавливает триггер в состояние «1» на прямом выходе;
  • R — противоположен S, сбрасывает состояние обратно на «0»;
  • С — вход синхронизации;
  • D — принимает информацию для последующего занесения на триггер;
  • T — счётный вход.

Бизнес и финансы

БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиУправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги — контрольЦенные бумаги — оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудитМеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетикаАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Шмитт триггер: использование микросхемы таймера 555 в особых или необычных схемах

555 является универсальным прибором и может применяться в различных специальных или необычных приложениях. Некоторые из них включают Шмитт триггер, генераторы азбуки Морзе, электронные дверные зуммеры, тестеры целостности цепи, инжекторы сигналов, метрономы, светодиодные мигалки и будильники, а также таймеры с длительным периодом действия.

Шмитт триггер

Чтобы можно было использовать микросхему 555 в качестве триггера Шмитта, для этого нужно закоротить контакты 2 (триггер) и 6 (порог) вместе и подать входные сигналы непосредственно в эти точки, как показано на функциональной схеме на рисунке 1.


Рисунок 1. Функциональная блок-схема (внутри двойных линий) микросхемы таймера 555 с внешними соединениями для использования в качестве простого, но полезного триггера Шмитта.

Действие ИС таково, что (как показано на рис.1 формы входных и выходных сигналов), когда входное напряжение поднимается выше 2/3 Vcc, выход IC переключается на низкий уровень и остается там до тех пор, пока входной сигнал не упадет ниже 1/3 Vcc. После этого, выход переключается на высокий уровень и будет находится там, пока сигнал на входе снова не поднимется выше 2/3 Vcc. Разница между этими двумя уровнями запуска называется значением гистерезиса и в данном случае равна 1/3 Vcc; такое большое значение гистерезиса делает схему полезной в приложениях для преобразования сигналов с подавлением шума/пульсации.


Рисунок 2. Синус/прямоугольный преобразователь Шмитта 555 с дополнительным подавлением радиопомех через C3.

На рисунке 2 показана базовая схема Шмитта, модифицированная для применения в качестве высокопроизводительного синус/прямоугольного преобразователя, который можно использовать при входных частотах примерно до 150 кГц. Потенциальный делитель R1-R2 смещает контакты 2 и 6 к статическому значению 1/2 Vcc. То есть, посередине, между верхним и нижним значениями триггера синусоидальный вход накладывается на эту точку через C1. Прямоугольные выходы берутся с контакта 3. R3 изолирует входной сигнал от эффектов переключения 555-го. На схеме показано, как дополнительное подавление RFI может быть получено через C3.


Рисунок 3. Релейный переключатель с минимальным люфтом в темноте

На рисунке 3 показан 555, используемый в качестве релейного переключателя с минимальным люфтом (нулевой гистерезис), активируемого в темноте, с зависимым от света делителем напряжения RV1-LDR, подключенным к его входной клемме. Значения RV1 и LDR примерно равны на среднем уровне переключаемой освещенности. Эта схема действует как быстрый компаратор, а не как настоящий триггер Шмитта, поскольку на выводе 6 через R1 имеется высокий уровень, а светочувствительный делитель потенциала RV1-LDR применяется только к выводу 2

Обратите внимание, что для этой схемы требуется хорошая развязка питания, которая обеспечивается через C2.


Рисунок 4. Альтернативные входные цепи для рисунка 3; (а) для активации светом, (b) пониженной температурой и (c) перегревом.

Вышеупомянутая схема может работать как световой (а не сумеречный) переключатель, переставляя положения RV1 и LDR, как показано на рисунке 4 (a), или может действовать как переключатель, активируемый температурой, используя термистор NTC вместо LDR, как показано на рисунках 4 (b) и 4 (c); во всех случаях LDR или термистор должны иметь сопротивление в диапазоне от 470R до 10K при требуемом уровне включения.

Настольные гаджеты

Нестабильный мультивибратор 555 очень универсален и может использоваться во многих приложениях, представляющих интерес как для любителей, так и для профессиональных пользователей. На рисунках с 5 по 11 показаны примеры типичных нестабильных устройств на таймере 555.


Рисунок 5. Осциллятор кодовой практики с переменным тоном и громкостью

На рисунке 5 показан тренировочный генератор кода Морзе с частотным изменением от 300 Гц до 3 кГц, устанавливаемым с помощью регулятора TONE RV1. Громкость телефона регулируется потенциометром volume RV2, а телефоны могут иметь любое сопротивление от нескольких Ом и выше. Схема потребляет нулевой ток покоя, когда ключ Морзе открыт.


Рисунок 6. Электронный «дверной зуммер»

На рис. 6 показан простой электронный «дверной зуммер», который подает монотонный сигнал на небольшой динамик (от 25R до 80R), когда SW1 закрыт; C1 имеет низкий импеданс питающей линии и обеспечивает адекватную выходную мощность динамического излучателя.

Принцип работы триггера Шмитта

Подпишись на RSS!

Подпишись на RSS и получай обновления блога!

Получать обновления по электронной почте:

    • Измеритель тока напряжения и мощности на INA226
      11 сентября 2020
    • Программа взаимодействия INA226 с микроконтроллером PIC
      29 июля 2020
    • Миллиомметр цифровой на базе модулей ADS1115 и TM1637
      22 июля 2020
    • Транзисторный ключ с ограничением тока
      3 июня 2020
    • Зарядное для аккумуляторов шуруповерта на базе XL4015
      5 апреля 2020
    • Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов — 237 528 просмотров
    • Стабилизатор тока на LM317 — 173 730 просмотров
    • Стабилизатор напряжения на КР142ЕН12А — 125 036 просмотров
    • Реверсирование электродвигателей — 101 871 просмотров
    • Зарядное для аккумуляторов шуруповерта — 98 553 просмотров
    • Карта сайта — 96 205 просмотров
    • Зарядное для шуруповерта — 88 507 просмотров
    • Самодельный сварочный аппарат — 87 917 просмотров
    • Схема транзистора КТ827 — 82 565 просмотров
    • Регулируемый стабилизатор тока — 81 616 просмотров
    • DC-DC (4)
    • Автомат откачки воды из дренажного колодца (5)
    • Автоматика (34)
    • Автомобиль (3)
    • Антенны (2)
    • Ассемблер для PIC16 (3)
    • Блоки питания (30)
    • Бурение скважин (6)
    • Быт (11)
    • Генераторы (1)
    • Генераторы сигналов (8)
    • Датчики (4)
    • Двигатели (7)
    • Для сада-огорода (11)
    • Зарядные (17)
    • Защита радиоаппаратуры (8)
    • Зимний водопровод для бани (2)
    • Измерения (36)
    • Импульсные блоки питания (2)
    • Индикаторы (6)
    • Индикация (10)
    • Как говаривал мой дед … (1)
    • Коммутаторы (6)
    • Логические схемы (1)
    • Обратная связь (1)
    • Освещение (3)
    • Программирование для начинающих (17)
    • Программы (1)
    • Работы посетителей (7)
    • Радиопередатчики (2)
    • Радиостанции (1)
    • Регуляторы (5)
    • Ремонт (1)
    • Самоделки (12)
    • Самодельная мобильная пилорама (3)
    • Самодельный водопровод (7)
    • Самостоятельные расчеты (37)
    • Сварка (1)
    • Сигнализаторы (5)
    • Справочник (13)
    • Стабилизаторы (16)
    • Строительство (2)
    • Таймеры (4)
    • Термометры, термостаты (27)
    • Технологии (21)
    • УНЧ (2)
    • Формирователи сигналов (1)
    • Электричество (4)
    • Это пригодится (12)
  • Архивы
    Выберите месяц Сентябрь 2020  (1) Июль 2020  (2) Июнь 2020  (1) Апрель 2020  (1) Март 2020  (3) Февраль 2020  (2) Декабрь 2019  (2) Октябрь 2019  (3) Сентябрь 2019  (3) Август 2019  (4) Июнь 2019  (4) Февраль 2019  (2) Январь 2019  (2) Декабрь 2018  (2) Ноябрь 2018  (2) Октябрь 2018  (3) Сентябрь 2018  (2) Август 2018  (3) Июль 2018  (2) Апрель 2018  (2) Март 2018  (1) Февраль 2018  (2) Январь 2018  (1) Декабрь 2017  (2) Ноябрь 2017  (2) Октябрь 2017  (2) Сентябрь 2017  (4) Август 2017  (5) Июль 2017  (1) Июнь 2017  (3) Май 2017  (1) Апрель 2017  (6) Февраль 2017  (2) Январь 2017  (2) Декабрь 2016  (3) Октябрь 2016  (1) Сентябрь 2016  (3) Август 2016  (1) Июль 2016  (9) Июнь 2016  (3) Апрель 2016  (5) Март 2016  (1) Февраль 2016  (3) Январь 2016  (3) Декабрь 2015  (3) Ноябрь 2015  (4) Октябрь 2015  (6) Сентябрь 2015  (5) Август 2015  (1) Июль 2015  (1) Июнь 2015  (3) Май 2015  (3) Апрель 2015  (3) Март 2015  (2) Январь 2015  (4) Декабрь 2014  (9) Ноябрь 2014  (4) Октябрь 2014  (4) Сентябрь 2014  (7) Август 2014  (3) Июль 2014  (2) Июнь 2014  (6) Май 2014  (4) Апрель 2014  (2) Март 2014  (2) Февраль 2014  (5) Январь 2014  (4) Декабрь 2013  (7) Ноябрь 2013  (6) Октябрь 2013  (7) Сентябрь 2013  (8) Август 2013  (2) Июль 2013  (1) Июнь 2013  (2) Май 2013  (4) Апрель 2013  (7) Март 2013  (7) Февраль 2013  (7) Январь 2013  (11) Декабрь 2012  (7) Ноябрь 2012  (5) Октябрь 2012  (2) Сентябрь 2012  (10) Август 2012  (14) Июль 2012  (5) Июнь 2012  (21) Май 2012  (13) Апрель 2012  (4) Февраль 2012  (6) Январь 2012  (6) Декабрь 2011  (2) Ноябрь 2011  (9) Октябрь 2011  (14) Сентябрь 2011  (22) Август 2011  (1) Июль 2011  (5)

RS-триггеры

Логические устройства вычислительной техники

Что же такое RS-триггеры? В моем понимании — это устройства, которые могут принимать одно из двух состояний. На основании этого можно сделать вывод, что этот логический элемент может хранить один бит информации (грубо говоря, ноль или единицу). Существуют некоторые типы данного вида RS-триггеров. Давайте рассмотрим один из них:

Асинхронный RS-триггер

Имеет два входа “R» и «S” и два выхода, как правило это “Q” и “не Q” (т.е. инверсный) . Лично я запомнил, какой элемент для чего, после того, когда узнал, что R – это “RESET” (что означает “сброс”) и “S” – это “SET” (что означает установка)

Принимая во внимание изложенную информацию можно указать, что при подаче сигнала (единица) на “S” на выходе “Q” устанавливается единица, а при подаче единицы на “R” приводит к сбросу единицы на выходе “Q” и установки на нем нуля. Рассмотрим работу на базе элементов “2ИЛИ-НЕ” и “2И-НЕ

Для этого используем графическое изображение этих элементов.

Итак, разберем принцип работы RS-триггера на базе элементов “2ИЛИ-НЕ”. В начальном положении, когда на R и S отсутствуют сигналы (логический “0”), на выходе “Q” присутствует также “0” или “1” – это исходное состояние. Выглядит это так:

Далее подадим на “S” логическуюединицу и получим на выходе “Q” также единицу. Будет выглядеть это так.

Следующим шагом подадим логическую единицу на “R” и уже на “Q” получим “0”. Изобразим это на рисунке.

Более наглядную работу RS-триггера на элементах 2ИЛИ-НЕ можно продемонстрировать, изобразив таблицу истинности. Вот так она выглядит.

Сейчас рассмотрим работу на элементах 2И-НЕ. Выглядит она аналогично, как и на элементах 2ИЛИ-НЕ с той лишь разницей, что активным уровнем является не “1”как в предыдущем случае, а “0”. Убедимся в этом, используя рисунок и таблицу истинности.

Асинхронным триггерам свойственно такое явление как присутствие “гонок”, что это? Это не одновременное или даже не согласованное по времени поступление информации на входы. Это приводит к наложению одного сигнала на другой. Чем это вызвано? А вызвано это разным временем быстродействия элементов, через которые проходит сигнал, прежде чем попасть на входы триггера, в данном случае на “R” или “S”. Покажем это явление на диаграмме.

Чтобы избавиться от этого явления, был придуман вариант подачи синхросигнала и асинхронный триггер превратился в синхронный.

Синхронные RS–триггеры

Этот вид логического устройства отличается от рассмотренного выше тем, что у него помимо входов “R” и “S” присутствует и третий “C”, на который подаются синхроимпульсы. Без этих импульсов информация на “R” и ”S” восприниматься не будет. Схему синхронного RS–триггера и диаграмму работы изобразим графически.

Из диаграммы видно, что в данном случае срабатывание происходит по переднему фронту (но бывает и по спаду) синхроимпульса.

Передний фронт синхроимпульса – это участок прямоугольного импульса, где происходит его возрастание.

Спад синхроимпульса – это участок спада синхроимпульса.

Именно здесь сделаем небольшое отступление и укажем, что бывают триггеры динамические и статические и соответственно со статическим и динамическим управлением. Чем они отличаются? Объясним максимально просто.

Динамические триггеры – на выходах, которых присутствуют либо непрерывная последовательность импульсов определенной частоты, либо ее отсутствие. (Напоминает управляемый генератор).

Статические триггеры– на выходах которых присутствуют неизменный уровень напряжения, либо его отсутствие.

Со статическим управлением – восприятие сигналов на информационных входах происходит только при подаче на “С” логической единицы (логического нуля).

С динамическим управлением – восприятие сигналов на информационных входах происходят в моменты перепада сигнала на “С”(Передний фронт синхроимпульса или спад синхроимпульса).

Если логические функции входов зависят от его выходов, то целесообразно использовать более рациональную конструкцию элементов.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации