5.1. Асинхронный rs-триггер

Асинхронный RS-триггер имеет только два управляющих входа:R– вход сброса иS– вход установки. Это простейший элемент памяти, который может быть реализован на ЛЭ И-НЕ или ИЛИ-НЕ. Рассмотрим таблицы переходов асинхронногоRS-триггера (таблица 5.1). Пример такого триггера – микросхема К561ТР2.

Из анализа таблиц переходов следует, что триггер на элементах И-НЕ имеет инверсные входы, а на элементах ИЛИ-НЕ – прямые. Схемы асинхронного RS-триггера представлены на рис. 5.1, а условное графическое обозначение – на рис. 5.2.

Следует отметить, что на входы RиSнельзя одновременно подавать активные сигналы. Состояние триггера при этом будет непредсказуемо. Поэтому такую ситуацию исключают построением схемы, в которой будет использоваться асинхронныйRS-триггер.

Таблица 5.1

Таблица переходов асинхронного RS-триггера

На элементах И-НЕ				На элементах ИЛИ-НЕ
		Qn	Qn+1	R	S	Qn	Qn+1
	1	0	0		0	0	0
1	0	0	1	0	1	0	1
0	1	1	0	1	0	1	0
1		1	1	0		1	1

Примечание: «» сигнал может принимать любое значение 0 или 1

а)

б)

Рис. 5.1. Схема асинхронного RS-триггера:

а – на элементах И-НЕ; б – на элементах ИЛИ-НЕ

а)

б)

Рис. 5.2. Условное графическое обозначение асинхронного RS-триггера:

а – с инверсными входами; б – с прямыми входами

Рассмотрим принцип работы асинхронного RS-триггера на примере схемы на элементах И-НЕ (рис. 5.1, а). Пусть триггер находится в режиме хранения информации, когда сигналы на информационных входах пассивныеR=S= 1, а сигналы на выходах. Если на входRпоступит активный сигнал (R= 0), то состояние схемы не изменится. Если же активный сигнал поступит на входS(S= 0), то элементDD1 переключится, сигнал на выходеQ= 1, две логические единицы (R= 1,Q= 1) переключат элементDD2, сигнал на выходе. Этот сигнал поступит на второй вход элементаDD1 и заблокирует его в состоянииQ= 1. Если теперь входSперейдёт в состояниеS= 1, триггер останется в режиме хранения информации. Аналогичные рассуждения можно привести и для схемы на элементах ИЛИ-НЕ, только активными сигналами будут уровни логической единицы.

Одно из практических применений асинхронного RS-триггера – схема защиты от «дребезга» контактов. Контакты используются в схемах телемеханики устройств электроснабжения для контроля положения коммутационной аппаратуры. В момент переключения контактов возникает их механическая вибрация, что приводит к возникновению серии импульсов, которые могут нарушить логику работы шифратора.

Схема защиты от «дребезга» контактов и временная диаграмма её работы представлены на рис. 5.3.

а)

б)

Рис. 5.3. Схема защиты от «дребезга» контактов на асинхронном RS-триггере (а)

и временная диаграмма работы схемы (б)

Рассмотрим работу схемы. Через резисторы R1 иR2 на входы асинхронногоRS-триггера подаётся уровень логической единицы от источника питания. В исходном состоянииR= 0 (замкнут тыловой контакт реле К1),S= 1. Когда состояние контролируемого объекта изменяется, реле К1 переключается. Как только переключаемый и фронтовой контакт реле соприкоснуться, на входSпоступит сигнал логического нуля, и триггер переключится. Из-за соударения контактов реле возможно кратковременное размыкание и замыкание колеблющихся контактов, пока якорь реле не притянется окончательно. Это иллюстрируется короткими импульсами на временной диаграмме работы. Однако асинхронныйRS-триггер не реагирует на эти импульсы, так как для переключения ему необходим уровень логического нуля на входеR. Аналогично, при отключении реле К1 происходит соударение и колебание переключаемого и тылового контактов, но триггер переключается только по первому их соприкосновению. На выходеQприсутствует «чистый» импульс, без помех от «дребезга».