Главная  Линейные элементы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [ 89 ] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

зисторов различных типов (один транзистор типа р-п-р, а другой- типа п-р-п) в одном статическом режиме оба транзистора могут быть заперты, а в другом - оба открыты.

Подобные триггеры называются триггерами с дополнительной симметрией. В выключенном сосгоянии они практически не потребляют энергии, и в этом заключается их достоинство. (Надо, однако, иметь в виду, что при одновременном включении большого числа таких триггеров происходит большое скачкообразное изменение нагрузки на источники питания, что не всегда приемлемо.)


Рис. 4.18

Эти триггеры обладают и некоторыми другими достоинствами, в частности значительной нагрузочной способностью, и в ряде случаев их применение является более предпочтительным (например, в кольцевых счетчиках (см. гл. 9), в которых всегда включен только один триггер).

На рис. 4.18а приведен пример схемы триггера с дополнительной симметрией с раздельным запуском.

В одном устойчивом состоянии транзисторы Ti и Гг открыты (и насыщены). Если, например, Гг насыщен, то потенциал его коллектора практически равен нулю; при этом ток базы транзистора Г, определяется практически величиной Ei/Rei и при tei >- Pii.Ki транзистор Ti также насыщен. На коллекторе Ту напряжение (относительно «земли») практически равно -\-Ei и ток базы Гг равен примерно Ei/R62, при 1б2 > Ргкг транзистор Гг насыщен.



При подаче положительного запускающего импульса на вход Cl (на базу Ti) или отрицательного импульса на вход ег (т. е. на базу Гг) происходит опрокидывание триггера во второе устойчивое состояние, в котором транзисторы Г, и Гг заперты. Действительно, если, например, положительным импульсом ei закрыт транзистор Г], то прекратится ток через коллекторную нагрузку этого транзистора, управляющее напряжение, действующее на входе транзистора Гг, обратится в нуль и Гг запрется; при этом напряжение между базой и эмиттером Ту (после прекращения действия запускающего импульса) £2 - £1 > О и Ту поддерживается в запертом состоянии.

Включение триггера можно осуществить путем подачи отрицательного импульса на вход ву или положительного - на вход ег.

На рис. 4.186 показан другой вариант схемы триггера с дополнительной симметрией; в режиме включения потенциалы коллекторов обоих траизисторов равны нулю. Схема триггера с дополнительной симметрией и непосредственными связями приведена на рис. 4.18б; пример схемы триггера с дополнительной симметрией со счетным входом показан на рис. 4.18г (схема управляется импульсами отрицательной полярности).

4.8. ТРИГГЕРЫ НА ЦИФРОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ

4.8.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В этом и последующих разделах рассматриваются триггеры, построенные на логических элементах и, прежде всего, на цифровых интегральных схемах ИЛИ -- НЕ, И -НЕ. Эти триггеры отличаются от рассмотренных выше триггеров на дискретных компонентах тем, что они (включая цепи управления) представляют собой схемы потенциального типа, и в них отсутствуют специальные элементы задержки (каждая У логическая схема или ЦИС задер-

т ГГ J-(SJ &К124 \т i-f живает сигнал при включении или

&(од2

SxBd2

выключении в среднем на время

-е к ср).

Триггеры могут быть синхрон-Рис 4.19 ными (тактируемыми) или асинхронными устройствами. В асинхронных триггерах (рис. 4.19а) переключение триггера (запись информации) происходит в произвольные моменты времени, определяемые моментами поступления входных информационных сигналов (перепадов напряжения).

В синхронных триггерах (рис. 4.196), наряду с информационными входами, имеется один вход С (однотактный триггер) или несколько входов С (многотактные триггеры), на которые поступают периодические последовательности синхронизирующих сигналов- тактовых импульсов (ТИ).



в синхронных триггерах запись информации, определяемой значениями входных сигналов, осуществляется только в моменты времени, зависящие от моментов поступления тактовых импульсов ТИ. Другими словами, состояния этих триггеров изменяются либо в интервале времени действия логического уровня 1 или О тактового импульса (так называемые триггеры, срабатывающие по уровню ТИ), либо только после окончания действия ТИ (так называемые триггеры с «внутренней задержкой»).

Синхронизирующие сигналы изменяются только в дискретные моменты времени: ti, tz, ... tn-i, tn, tn+i в эти же моменты времени могут изменяться и сигналы на информационных входах триггера.

В связи с этим условимся символами х". С", обозначать соответственно информационные значения входных, тактовых и выходных сигналов триггера, действующих в интервале tnt < tn+i т. е. на п-ом такте. Например, запись означает, что инфор-

мационное значение сигнала на i-om входе равно 1 в интервале

tn t <. tn+l-

Состояние триггера характеризуется информационными значениями сигналов на основном, прямом выходе Q и на другом, ин- • версном выходе Р; в нормальном режиме триггера Р = Q, т. е. на выходах действуют парафазные сигналы (если Q = 1, то Р = 0). Возможен режим, когда условие Я = Q не выполняется.

Подчеркнем, что триггер относится к классу цифровыхустройств,, называемых последовательностными устройствами или конечными автоматами. Эти устройства, в отличие от логических цифровых устройств, рассмотренных в главе 2, так называемых комбинационных ЦУ, содержат элементы памяти. И значение сигнала на выходе триггера в интервале времени tnCt < tn+\ зависит не только от значений входных сигналов, но и от состояний элементов памяти на предшествующем такте. Поэтому правило работы триггера обычно задается в виде логической функции как набора входных сигналов х1 (таких сигналов может-.быть один и больше), так и предшествующего состояния или так называемых внутренних состояний

триггера:Q" = /(Q"~, x!i, ... УД). Для реализации подобных логических функций в триггерное устройство включается наряду с собственно триггером логическая схема управления. Уже при рассмотрении триггеров на дискретных элементах мы различали собственно триггер и схему запуска, от структуры которой зависила функция, выполняемая триггером. Изменение схемы управления собственно триггером приводит к различными триггерным устройствам, реализующим различные логические функции. Например, у триггера с одним информационным входом х принимающим значения О или 1 возможно пять состояний, в которых выход триггера Q принимает значения: Q = О независимо от значения х; Q= \ независимо от значения х; = при изменении х; = при изменении х\ Q = к - состояние триггера неопределенное - при



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [ 89 ] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

0.001