книги из ГПНТБ / Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений

тах, в отличие от импульсно-потенциальных триггеров, является то, что сигналы управления должны иметь вполне определенную полярность и для опрокидывания триггера в нужном направлении управляющий сигнал не­ обходимо подать на вполне определенный вход.

Другим режимом практического использования триг­ геров является режим счетного запуска. В этом случае управляющие сигналы подаются на один общий вход триггера и каждый очередной сигнал вызывает его опро­ кидывание. Схема триггера со счетным запуском должна содержать ключевой элемент (память), пропускающий управляющий сигнал то на один, то на другой вход. В импульсно-потенциальных триггерах таким элементом являются ускоряющие емкости. В потенциальных триг­ герах со счетным запуском в качестве ключевого элемен­ та обычно используются дополнительный триггер и схе­ мы совпадения. На рис. 2.41 я представлена схема тригте-

Рис. 2.41. Триггер со счетным входом

/—2 и 5—6 используются как схемы совпадения.

Работу схемы легко проследить, пользуясь временны­

90

ментов поступают сигналы с выходов триггеров ТГ2 и 7Ti. Предположим, что до момента ti триггеры 7Ti и ТГ2

входной сигнал принимает значение 1, а триггер ТГ\, —

91

На функциональных схемах триггер со счетным за­ пуском изображается, как показано на рис. 2.416.

Рассмотренные выше триггеры с раздельным и счет­ ным запусками в зарубежных и в ряде отечественных источниках называются RS-трнггеры ') и Т-триггеры со­ ответственно. Обозначаются эти триггеры так же, как показано на рис. 2.40 в и рис. 2.416. Отличие состоит лишь в том, что в RS-триггере вход, сигнал на котором устанавливает триггер в состояние 1, обозначается бук­ вой S, а в состояние 0 — буквой R (рис. 2.43а).

т <

Рис. 2.43. Триггеры с установочными и комбинированным входами

Помимо указанных триггеров, иногда используются комбинированные триггеры, например RST-триггеры, т. е. триггеры с установочными и счетным входами (рис. 2.436). В гаком триггере установочные сигналы R и S, или, что то же, сигналы «Уст. 0» и «Уст. 1», подаются на входы триггера 7 Т 2 (рис. 2.41а). В этом случае 5 и 6-й элементы ИЛИ—>НЕ должны быть трехвходовыми.

Рассмотренные триггеры применяются совместно с ря­ дом логических схем, управляющих их входами. Поэто­ му в интегральном исполнении 'входящие в системы эле­ ментов триггеры выпускаются в виде модулей, содержа­ щих собственно триггеры и управляющие его работой ло­

НЕ, на входы которых подаются синхронизирующий сиг­ нал и управляющие сигналы R и S. Наличие на входе триггера синхронизирующих сигналов обеспечивает сра­

92

5)

Универсальный JK-триггер представляет собой уст­ ройство, которое в зависимости от подаваемых на его вход сигналов может работать как синхронизированный RS-триггер (рис. 2.45а) или как счетный Т-триггер (рис.

Рис. 2.45. Универсальный JK-триггер

2.456). Схема Ж-триггера, по­ строенного ,на универсальных логических элементах И — НЕ, •представлена на рис. 2.45в.

Если сигнал на входе / ра­ вен 1, а на входе -К — 0, то в

момент действия -синхронизирующего сигнала триггер

равные i l , то каждый последующий синхронизирующий сигнал вызовет опрокидывание триггера, т. е. последний будет работать в счетном режиме. Промышленные об­ разцы JK-триггеров имеют несколько входов J и К, пода­ ваемых на две схемы И соответственно, т. е. могут уп­ равляться от нескольких источников входных сигналов.

93

непрерывную последовательность 'импульсов, а пр.и пос­ туплении 'импульса на Вх.«0»—выключается. Работу динамического триггера можно пояснить, пользуясь

и

управляющий сигнал, совпадающий по времени с одним из тактовых импульсов (ТИ). Тогда на выходе схемы появится импульс, который также поступит и в линию задержки ЛЗ, где он «запоминается» на время, примерно равное периоду ТИ. Если на Вх.кО» не подается запре­ щающий импульс, то задержанный импульс из ЛЗ посту-

94

нает вновь на вход схемы И. Таким образом, ,в режиме запоминания кода ,«1» динамический триггер будет рабо­ тать как генератор .импульсов, частота которых опреде­

отпадает необходимость в линии задержки.

На рис. 2.466 представлена схема ДТ, выполненного на логических элементах И — НЕ, а на рис. 2.46в — вре­ менные диаграммы, поясняющие его работу. Основной частью ДТ является синхронизированный RS-триггер, собранный на элементах 1—4. При наличии сигнала на Вх. «1» в момент действия очередного тактового импуль­

Н А Ф Е Р Р О М А Г Н И Т Н Ы Х С Е Р Д Е Ч Н И К А Х

СП П Г

Наряду с потенциальными и импульсно-потенциаль- ными логическими элементами в технике связи широко применяются импульсные переключающие элементы, по­

большее распространение получили сердечники, имею­

нении намагничивающего поля (рис. 2.47а). Характер­ ными точками петли являются значения коэрцитивной силы Н0, остаточной магнитной индукции Вт, индукции насыщения Вт и соответствующее Вт значение Нт. При Н>Нт практически ВтВт. Если намагничивающее по­ ле отсутствует (Н — 0), сердечник с ППГ, ранее перемаг­ ниченный по предельной петле, может находиться в од­ ном из двух возможных состояний намагниченности, со­ ответствующих значениям остаточной индукции: + .6г или

95

о)

•и

Рис. 2.47. Петля гистерезиса, близкая к прямо­ угольной

сердечника в 'направлении от — В Т -к — В т .или при вык­ лючении намагничивающего ноля +Нт. Значение коэф­ фициента пря,моугольности ферритовых сердечников в большой степени зависит от температуры. Так, при повы­

Наличие двух устойчивых состояний позволяет ис­ пользовать ферритовые сердечники для построения за­ поминающих элементов. В этом случае на сердечник накладываются, по крайней мере, три обмотки: входная к'ь выходная Wz и считывающая w (рис. 2.476).

Для определенности рассмотрения схем на магнит­ ных элементах с П П Г принято, что в состояние 1 сер­ дечник переводится током, проходящим по обмотке в на­

конца к началу, то сердечник переходит в состояние 0. Пусть до момента tt (рис. 2.48) сердечник находился в состоянии — В Т . Если теперь в момент U на входную об­ мотку wt подать импульс тока такой величины, что соз­ даваемая им напряженность поля будет равна Н-щ, то магнитная индукция В начнет изменяться и на выходной обмотке w2 будет индуцироваться напряжение еВыхВре-

96

и-

чивания /& тем больше амплитуда выходного импульса.

явление на выходной обмотке напряжения помехи е-а, а сердечник примет состояние 1.

Для переключения сердечника из состояния 1 в со­ стояние 0 необходимо подать импульс тока обратной по­ лярности. Обычно такое переключение осуществляется

если ему не предшествовал импульс записи, изменит ин­ дукцию от — В г до —Вт и и а выходной обмотке появит­ ся импульс помехи.

Таким образом, появление на выходной обмотке сер­ дечника отрицательного импульса с большой амплиту­ дой свидетельствует о том, что к моменту воздействия считывающего импульса сердечник находился в состоя­ нии 1.

Соотношение между сигналом и помехой зависит как от коэффициента прямоугольное™ сердечника К-а. так и от параметров импульсов записи и считывания. При дан­ ном коэффициенте прямоугольное™ эде помехи целиком определяется крутизной нарастания импульса считыва­ ния и крутизной спада импульса записи. На участке от Вг до Вт сердечник проявляет себя как индуктивность, вследствие чего эде помехи практически обратно про­ порциональна длительности фронта.

Одним из основных динамических параметров ферритовых сердечников является время перемагничивания /п- Оно зависит от напряженности поля Нт (величины и крутизны фронта перемагничивающего импульса) и типа феррита (состава, технологии изготовления, электриче­ ского сопротивления). Величина сопротивления опреде­ ляет значение вихревых токов, которые увеличивают вре­ мя перемагничивания. Для переключения по предельной петле необходимо, чтобы, кроме определенной амплиту­ ды, длительность входного импульса была больше 4-

Связь между напряженностью поля Нт и временем перемагничивания tn при управлении импульсами, близ­ кими но форме к 'прямоугольны*!, выражается формулой (Нт—H0)tn = SWj где Sw — «постоянная перемагни­ чивания, величина которой зависит от .материала сер­ дечника; Н0 — пороговое поле (поле старта), примерно равное минимальному значению напряженности поля в сердечнике, которое еще вызывает его перемагничивание по предельной петле гистерезиса. С достаточной для прак­ тики точностью можно принять Я 0 « Я С . Если величина напряженности перемагничивающего поля Н^Нщ, а

93

или транзисторами, образуя ферритдиодный или ферриттранзисторный двоичный элемент. Такие элементы на­ зываются ячейками. В ферритдиодных ячейках (ФДЯ) диод обычно включают 'последовательно в цепь выход­ ной обмотки (рис. 2.49а), что позволяет ограничить им-

5) ад,

г

3SP ' / Л ы

Выл

Рис. 2.49. Ферритдиодные ячейки

пульс, появляющийся на выходной обмотке при записи в ячейку 1 и, наоборот, пропустить импульс, появляющий­ ся при считывании 1. .В качестве источников считываю­ щих импульсов, переводящих сердечник в состояние О, используются специальные генераторы тактовых импуль­ сов ТИ. Связь одной ячейки ФДЯ с другой осуществля­ ется соединением выходной обмотки предыдущей ячейки с входной обмоткой последующей (рис. 2.496). Последо­ вательное соединение ячеек и обеспечиваемая при этом перезапись информации из одной ячейки в другую обус­ ловливаются необходимостью запоминания т двоичных разрядов т последовательно соединенными ячейками.

Предположим, что сердечник C t током / з а п переведен в состояние 1. Появляющееся при этом на его выход­ ной обмотке напряжение запирает диод, и ток в цепи связи отсутствует. При перемагничивании сердечника Ci в состояние 0 импульсом тока 777j выходное напряже­ ние отпирает диод Д) н в цепи связи появится ток, пере­ водящий сердечник С2 в состояние /. Дальнейшая пере­ запись информации с сердечника Cz произойдет при воздействии импульса тока 7772. В этом случае в цепи связи сердечников C2 -*-Ci появится ток, создаваемый на­ пряжением, индуктируемым на входной обмотке сердеч-