Триггеры

Вопросы лекции:

1.Общие сведения

2.Одноступенчатые триггеры

3.Двухступенчатые триггеры

4.Несимметричные триггеры

Вопрос 1. Общие сведения о триггерах

Триггер – это ЦАП, имеющий два устойчивых состояния, в каждом из которых он может находиться сколько угодно долго, а переход из одного состояния в другое осуществляется под действием внешних сигналов.

Простейший триггер может быть образован парой инверторов, охваченных обратными связями.

Структурная схема простейшего триггера и Передаточные характеристики инверторов, входящих в состав триггера.

Точки пересечения передаточных характеристик (1, 2,3) определяют точки равновесия схемы. Точки 1 и 2 – это точки устойчивого равновесия (понять это, можно посмотрев на схему).

Точка 3 соответствует неустойчивому (метастабильному) состоянию схемы, существующему кратковременно, после чего схема случайным образом вновь оказывается в одном из устойчивых состояний (например, в момент включения, при воздействии сигналов, имеющих предельно-допустимые значения по длительности и уровню).

Триггеры на ИМС стоятся на логических элементах или выполняются в виде отдельных ИМС триггеров, либо входит в состав других, более сложных ИМС.

Триггер на ИМС имеют два выхода – прямой Q и инверсный , а так же могут иметь один и более входов. Состояние триггера отождествляются с сигналом на его прямом выходе.

Разновидности входов

Статические входы – воспринимают сигнал в течение всего времени его действия. При этом для прямого статического входа активным является высокий уровень входного напряжения, а для инверсного – низкий.

Динамические входы воспринимают только перепады входного сигнала с низкого уровня на высокий (прямой динамический вход) или с высокого на низкий (инверсный динамический вход).

Условные обозначения входов триггеров

Статические входы

Прямые динамические входы Инверсные динамические входы

По назначению различают информационные и синхронизирующие входы:

Информационные входы служат для приема записывающей информации.

Синхронизирующие – для синхронизации момента записи информации.

Классификация триггеров

По наличию или отсутствию синхронизирующего входа:

1.Синхронные – имеют вход синхронизации

2.Асинхронные – не имеют вход синхронизации

По числу ступеней запоминания информации:

1.Одноступенчатые – имеют одну ступень запоминания информацию

2.Двухступенчатые – содержат два последовательно соединенных одноступенчатых триггера, синхросигналы на которые подаются в противофазе. По фронту синхронизирующего импульса входная информация записывается в первую ступень триггера, а по среду – переписывается из первой ступени во вторую.

По функциональному назначению:

1.RS

2.JK

3.T

4.D

5.Комбинированные

Важнейшим показателям качества триггера является быстродействие, которые оценивается следующими основными параметрами:

-время задержки переключения ,

где tзд р ср – средняя задержка сигнала в одном ЛЭ, m – структурная глубина схемы, равная количеству последовательно включенных ЛЭ, образующих самую протяженную цепь прохождения сигнала от входа до выхода триггера.

-максимальная частота переключения .

Для правильного восприятия синхронным триггером входной информации сигналы должны соблюдать времена предустановки и выдержки.

-время предустановки (tп) – это интервал времени до поступления синхросигнала, в течение которого сигналы на информационных входах должны оставаться неизменными

-время выдержки (tв) – интервал времени после поступления синхросигнала, в течение которого сигналы на информационных входах должны оставаться неизменными.

Параметры предустановки и выдержки для синхронного триггера

Условные графические обозначения триггеров

Прямоугольник, в основном поле которого указывается для одноступенчатых триггеров одна буква Т, для двухступенчатых – ТТ.

В дополнительном поле указываются обозначения входов триггера.