32. .Триггеры.

Наиболее распространенной схемой переключаю­щего устройства является схема триггера.

Триггером называют устройство, имеющее два устойчивых сос­тояния равновесия и способное скачком переходить из одного состояния в другое под воздействием внешнего (запускающего) сигнала. Схема симметрич­ного триггера с независимым смещением представле­на на рис. 6.8, а.

В этой схеме оба транзистора работают в ключевых режимах. Открытое состояние одного тран­зистора, например VT1, обусловливает закрытое состояние другого, и наоборот.

с Рассмотрим работу триггера. При подаче напря­жения Е_к оба транзистора частично откроются, так как на их базы через резисторы R_Kl, Я_к2 и Rl, R2 подаются одновременно отрицательные потенциалы.

Пусть коллекторный ток транзистора VT1 получит хотя бы небольшое приращение по сравнению с коллекторным током транзистора VT2 (это может быть из-за несимметрии схемы ввиду неодинаковости параметров ее элементов — транзисторов и резисто­ров). Тогда увеличится падение напряжения на R_Kl и соответственно повысится потенциал коллектора транзистора VT1, который через делитель R1 и R₆₂ передастся на базу транзистора VT2 и приведет к уменьшению его коллекторного тока. Уменьшение этого тока, в свою очередь, приведет к возрастанию потенциала коллектора транзистора VT2, т. е. потен­циала базы транзистора VT1 (через делитель R2 и R₆₁). Следовательно, ток транзистора VT1 еще более увеличится. Процесс нарастания тока в VT1 и его уменьшения в VT2 происходит лавинообразно в очень короткий промежуток времени. В результате один транзистор (VT2) будет заперт, другой (VT1) открыт и насыщен. Это состояние схемы устойчиво, если обеспечено надежное запирание закрытого тран­зистора от независимого (отдельного) источника смещения Е₆. Для перевода схемы в другое устойчи­вое состояние необходимо подвести к входу одного из транзисторов запускающий импульс — к входу открытого транзистора следует подвести импульс положительной полярности, а к входу закрытого транзистора—импульс отрицательной полярности.

В рассматриваемой схеме применен раздельный запуск транзисторов через диоды УД1 и ¥Д2 положи­тельными импульсами. С приходом положительного импульса на первый вход транзистор VT1 запирается, вследствие чего потенциал на коллекторе понизится, приближаясь к — Е_к.

Этот отрицательный скачок напряжения через делитель Rl, R₆₂ передается на базу транзистора VT2 и отпирает его. С отпиранием транзистора VT2 в его коллекторной цепи появится ток, который создаст па­дение напряжения на нагрузке R_k2. Потенциал коллек­тора при этом возрастет, приближаясь к нулю. В этом устойчивом состоянии схема пребывает до поступ­ления нового пускового импульса положительной по­лярности на базу транзистора VT2, который возвра­щает триггер в исходное устойчивое состояние. По­следовательность перехода триггера из одного устой­чивого состояния в другое иллюстрируется рис. 6.8.

32. .Основные понятия о счётчиках. Счетчики импульсов

Принцип счета последовательных счетчиков импульсов осно­ван на использовании бинарных (двоичных) пересчетных ячеек (триггеров). Четырехразрядный счетчик обеспечивает счет 16 чи­сел, т.е. N=2⁴= 16.

Схема четырехразрядного счетчика, его временные диаграммы и УГО приведены на рис. 5.11.

Счетчик работает следующим образом. Установка нуля произ­водится подачей логической 1 на входы R всех триггеров. Первый входной импульс переключает триггер Т₁ в состояние Q₁=1. Вто­рой импульс снова переключает триггер T₁ в состояние Q₁ = 0, а триггер Т₂ в состояние Q₂ = 1. Третий импульс переключает триггер T₁ в состояние Q₁ = 1, при этом триггер Т2 останется в преж­нем состоянии Q₂ = 1, так как на его входе T было Q₁ - 0. Четвер­тый импульс переключает триггеры T₁ и Т₂ в состояния Q₁= 0 и Q₂ = 0, а Т_З — в состояние Q₃ = 1. Пятый импульс установит триггеры T₁, Т₂, Т_З состояния Q₁ = 1, Q₂ = 0, Q₃ = 1.

Таким образом, каждый триггер переключается при поступле­нии на его вход Т импульса Q = 1 от предыдущего, и при втором переключении передает импульс на переключение следующего триггера. В результате восьмой импульс установит триггеры Т1, Т2, ТЗ в состояние Q₁ = Q₂ = Qз = 0, a T4 — в состояние Q₄ = 1.

Шестнадцатый импульс устанавливает все триггеры в нулевое состояние, т. е. Q₁ = Q₂ = Оз = Q₄ = 0. На этом счет четырехразрядного счетчика заканчивается, данные о завершении счета триггер Т4 передает дальше своим переключением в состояние Р₄ – 1, и счетчик начинает считать новую серию из 16 импульсов. Такой счет­чик обычно называют циклическим.

Реальные счетчики могут иметь число разрядов 8, 16, 32 и ре­же 64. Соответственно они могут посчитать следующие числа: N= 2⁸ = 256; N=2¹⁶ = 65536; N= 2³²= 65536x65 536 и т.д.