Триггеры. RS, D, T, JK – триггеры. Триггеры Шмитта.
Триггеры – это простейшие представители цифр MC, которые имеют внутреннюю память. Если сигналы вых. всех логических элементов однозначно определяются текущими вх.сигналы, то вых.сигналы МС с внутр.памятью зависят также от того какие вх.сигналы и в какой последовательности поступали на них в прошлом, то есть они помнят предысторию работу схемы.
Поэтому на них уже можно строить более сложные цифровые схемы.
Триггеры сохр. своё состояние до тех пор пока на них подается напр-е питания и память наз-ся оперативной. После выключения триггера и последующего его включ. триггеры переходят в случайные состояния, т.е на выходе м/б сигналы log 0 или log 1, что обязательно необходимо учитывать при построении цифр. схемы. Триггеры отличаются высоким быстродействием и поэтому их наз-ют сверхоперативной памятью, но объем памяти достаточно мал, т.к триггер способен хранить только биты информатики и его можно рассматривать, как одноразрядную ячейку памяти.
Триггером наз-ют устройство, имеющее два устойчивых состояния и способная под действием упр. сигналов скачком переходить из одного состояния в другое. Это состояние будет сохраняться до выключения напр-ия питания. Только триггер способен хранить 1 бит информации. Триггеры подразделяются на синхронные и асинхронные. В асинхронных триггерах изм-ие его состояния происходит непосредственно потенциалом управл.сигнала. А у синхронных триггеров кроме управленч.входов имеется вход синхронизации и такой триггер реагирует на входные информ.сигналы только в определенный момент времени. И в свою очередь синхронные триггеры м/б потенциальными или динамические.
По функц.признаку триггеры делятся на RS, JK, D, T.
Асинхронный триггер RS с прямыми вх.
Внутр. RS триггер построен на двух логических элементах 2 ИЛИ –НЕ , имеет два прямых входа S и R, и два выхода Q и инверсный Q. Вход.подача сигнала на к-ый переводит выход триггера состоянием единицы называют S – входом (установка). Вход подача сигнала, на который переводит выход Q в инверсное (нулевое) состояние, называют R – входом (сброс).
Вход Q обозначает состояние триггера до подачи сигнала, а Qn не равно 1 – состояние триггера после подачи сигнала.
-
Когда S=R=0 - это режим хранения информации и при одновременной подачи S и R лог.0, если триггер нах-ся в нулевом или единичном состоянии. Это состояние также остается (первые две строки таблицы).
-
След. две строчки табл. – сброс триггера, либо установка в 0. S=0, R=1.
-
След.две строчки табл. – установка триггера в единицу. S=1, R=0.
-
След.две строчки табл. – S=R=1, запрещенное состояние и при таком состоянии вх.сигналов, когда S=1,R=1 на вых. прямой сигнал будет равен сигналу на инверсном выходе.
_________ - это протевореч. логике функция триггера, так как сигналы на выходах должны быть противоположны к друг другу.
Переключение триггера из одного устойчивого состояния в другое, равно промежутку времени.
t = 2t зд.расп.
RS триггер с инверсными входами.
Внутр.строение – состояние из элементов 2 И – НЕ и перекл. Триггера происходит при подачи сигнала, равного 0 на соотв. вход.
JK – триггер.
Внутр. Строение
Внутр.JK – триггер состоит из двух RS триггеров с инверсными выводами и их логич.элемента 3И – НЕ. Этот триггер является двухступенчатым, так как информация записывается в первый RS триггер, а потом переписывается во второй RS.
Триггер с инверсными выводами. И у этого триггера устроена запрещенная комбинация в отличие от RS триггера.
Вход J аналогичен входу S уст.триггера в 1,а вход K аналогичен входу R, сброс триггера в 0.
Триггеры Шмитта.
В отличие от рассмотренных выше триггерных устройств, триггер Шмитта представляет собой устройство, в котором переход из одного устойчивого состояния в другое осуществляется только при определенных уровнях входного напряжения Еr1 и Еr2 называемых пороговыми уровнями.
Наличие двух пороговых уровней входного сигнала в схеме свидетельствует о гистерезисном характере передаточной характеристики данного устройства. Идеализированная передаточная характеристика триггера Шмитта представлена на рис10.10. При Er < Er1 триггер Шмитта находится в одном из устойчивых состояний, например когда Uвых = E1. Дальнейшее повышение напряжения генератора Er не приводит к изменению состояния схемы. Однако уменьшение Er , до порогового уровня отпускания Er2 вызывает скачкообразное возвращение схемы в исходное состояние ( Uвых = E0). Пороговые уровни срабатывания и отпускания, а следовательно, ширина петли гистерезиса определяются элементами схемы.
На рис.10.11 приведены схемы Триггера Шмитта на дискретных элементах (а) и временные диаграммы, характеризующие его работау (б). В исходном состоянии (при Et < Et1) схемы транзистор Т1 закрыт, а транзистор Т2 открыт и насыщен. Напряжение на выходе схемы Uвых = Uэ2Rэ=EkRэ/(Rk2+Rэ). При переключении схемы в рабочий режим (Еr1 > Еr2) транзистор Т1 открывается и насыщается, а Т2 закрывается. Напряжение на выходе возрастает до значения, близкого к напряжению источника питания Ek’ . При снижении напряжения Еr до уровня Er2 схема возвращается в исходное состояние.
Триггер Шмитта можно составить из двух интегральных расширителей по ИЛИ ТТЛ – типа(рис.10.12). По своей структуре эта схема аналогична схеме триггера Шитта на дискретных элементах (рис.10.11, а). Здесь ИМС1 и ИМС2 – интегральные расширители, резисторы Rk1, Rk2, Rэ являются навесными компонентами схемы. Для регулировки порогов срабатывания и отпускания Er1 и Er2 в схему вводят также навесные резисторы R1 и R2.
Схема триггера Шмитта, выполненная на операционном усилителе, приведена на рис. 10.13. Для получения гистерепорогов срабатывания в отпускания Er1 и Er2 в схему вводят также навесные резисторы R1 и R2.