Электротехника и электроника. - Немцов М.В.
Скачать (прямая ссылка):
Длительность положительного прямоугольного импульса напряжения на выходе одновиб-ратора определяется формулами (16.5):
/2-/і = ЛС1п(1 + А|/Л2).
Рис. 16.13
Генераторы линейно изменяющегося напряжения входят в состав компараторов, устройств управления перемещением электронного луча по экрану осциллографа и т.д.
Простейший генератор линейно изменяющегося напряжения (рис. 16.14) содержит несимметричный мультивибратор, напряжение которого (рис. 16.15, а) используется для управления ра-
Рис. 16.14
Рис. 16.15
379
ботой транзистора в ключевом режиме. В интервалах времени Д1зар транзистор выключен и происходит зарядка конденсатора емкостью С через резистор «к с большой постоянной времени t3ap = RKC от источника ЭДС Ек (контур /), в интервалах времени Atpa3 транзистор включен и происходит разрядка конденсатора с малой постоянной времени траз = 0 (контур 2).
При соблюдении условия А/зар «: тзар напряжение на конденсаторе при его зарядке (1.21) изменяется практически линейно (рис. 16.15, б).
16.6. Электронные импульсные устройства с устойчивыми состояниями. Триггеры
Триггерами называются электронные импульсные устройства с двумя устойчивыми состояниями, которым соответствуют различные значения напряжений на информационных выходах. Их применяют в счетчиках импульсов напряжения, делителях частоты следования импульсов напряжения и т.д.
По способу управления триггеры подразделяют на асинхронные и синхронные.
В. асинхронных триггерах переключение из одного устойчивого состояния в другое осуществляется под действием определенной совокупности импульсов напряжения на управляющих входах.
В синхронных триггерах переключение возможно только при совпадении во времени определенной совокупности импульсов напряжения на управляющих входах и импульса напряжения на входе синхронизации.
Различают несколько типов триггеров: RS- D-, УА"-триггеры и др. Триггеры обычно реализуются на основе логических элементов и выпускаются в виде интегральных схем. Поэтому далее ограничимся рассмотрением функциональных возможностей различных типов триггеров, пользуясь их условными обозначениями. Наибольшее применение имеют асинхронные RS- и синхронные D- и Ж-триггеры.
RS-триггер (Reset—Set, т.е. сброс—установка) реализуется на основе логических элементов ИЛИ — НЕ на два входа (рис. 16.16, о), где обозначены прямой Q и инверсный Q информационные выходы. Работу /?5-триггера иллюстрируют таблица истинности на рис. 16.16, б, где указаны значения сигналов на управляющих входах RhSb некоторый момент времени t и соответствующие им значения на выходе Q в момент времени /+ I после окончания переходного процесса, и временная диаграмма (рис. 16.16, в).
Состояние триггера сохраняется (Q = Q') при совокупности сигналов на входах R = 0 и 5=0 и не определено при R = 1 и S= 1. Последнее состояние запрещено.
380
R 1 Q
t t+1
R S Q
1 О О
О 1 1
О О с
1 1 X
лл_
и
б в
Рис. 16.16
_ /^-триггер с инверсными значениями сигналов на входах R и S реализуется на основе логических элементов И—НЕ. Его схема, таблица истинности и временная диаграмма приведены на рис. 16.17, о—в. Состояние триггера сохраняется при значениях сигналов на его входах R = InS = I и не определено при R = On S = O. Последнее состояние запрещено.
Условные обозначения АУ-триггеров с прямым и инверсным входами приведены на рис. 16.18, а и б. Кратковременным замыканием ключа K1 или K2 устанавливаются устойчивые состояния триггеров Q= 1 или Q=O.
D-триггер имеет прямые (рис. 16.19, а) или инверсные (рис. 16.19, б) установочные входы R и S, один управляющий вход D и вход синхронизации С. Входы R и S называются установочными потому, что служат для предварительной установки D-триггера в состояние Q = 1 или (2=0, аналогично представленному на рис. 16.18.
Сигнал на управляющем входе D = 1 или D = O устанавливает триггер в устойчивое состояние с одноименным значением на прямом информационном выходе Q= 1 или Q=O только при одновременном действии импульса положительной полярности на входе синхронизации. Обычно переключение триггера происходит в течение времени действия переднего фронта импульса синхронизации (рис. 16.19, в).
S & i Q
R & , I Q
t t+1
R S Q
1 0 1
0 1 0
1 1 Q
0 0 X
б
Рис. 16.17
LTU
J
LTLT
381
S T
D
С
R
а
>S T
D
С
<R
Q Q
Q Q
Рис. 16.18
лл_дп_
i
[ 0
Рис. 16.19
JK-триггер имеет ряд преимуществ по сравнению с RS- и /^триггерами. Его условные обозначения с прямыми или инверсными установочными входами RuS приведены на рис. 16.20, а и б, где обозначено: J и К— управляющие входы, С — вход синхронизации.
Рассмотрим правила работы УА'-триггера, положив, что его исходное состояние установлено.
1. Если У = 1 и K= 0, то в течение времени действия переднего фронта импульса синхронизации положительной полярности триггер установится в состояние Q=I (рис. 16.21, а).
2. Если У= 0 и K= 1, то в течение времени действия переднего фронта импульса синхронизации положительной полярности триггер установится в состояние O=O (рис. 16.21, б).
