Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
135
O-Eu
Вході 1 \ K
BxodZ O
Кол T1 0_
Нол T2 і
I I 0 I 1 К * ! К >- to Кол Т-i і і °\ I I 1 I 0 j 1 і * I I —
I I I I ! * I ГП I t
0 I 1 і ° I Кол Tz 0 1 0 1
TV I 0 I I t і а I I Г I *
Выход
s)
в)
Рис. 3.19. ГІересчетная ячейка на транзисторах (а); временные диаграммы ее работы при установочном (б) и счетном запусках (в); условное изображение пересчетной ячейки — счетного триггера (г)
рассмотренных в предыдущем параграфе комбинационных логических элементов у триггеров состояния зависят не только от текущих значений их входов, но и от предшествующего состояния схемы. Триггеры относятся к схемам последовательного типа, они являются основой более сложных последовательных цифровых устройств: счетчиков, регистров и т. п.
Триггер как пересчетная ячейка. Из триггеров составляются счетчики или пересчетные схемы для регистрации событий. В этих устройствах триггер с управляющими схемами называют пересчетной ячейкой. Рассмотрим принцип действия простой транзисторной пересчетной ячейки (рис. 3.19,а). Собственно триггер выполнен на двух ключевых схемах (транзисторы Tі и T2), связанных между собой гальванически делителями Ru R2 и ^1', Rf2. Эти связи обеспечивают следующие важнейшие свойства схемы:
1. Триггер имеет два устойчивых состояния, одно — проводит Tі, заперт T2; второе — заперт Гь проводит T2f благодаря наличию гальванических связей в любом из этих состояний триггер может находиться неограниченное время.
2. Переход триггера из одного состояния в другое происходит скачком под воздействием импульса или постоянного напряжения, прилагаемого к определенным точкам схемы. Скачкообразный пе-
136
реход схемы обеспечивается положительными обратными связями между ключами.
В цифровой технике состояниям триггера присваивают значения логической персмсппой. Условимся, что состояние, при котором проводит Ti и заперт T2l соответствуют 0, а состояние, при котором заперт Ti и проводит T2l соответствует 1. Для перевода триггера из одного состояния в другое, т. е. для записи 1 после О или
О после 1, применяют схемы раздельного или установочного запуска,. На рис. 3.19,а эти схемы выполнены на диодах Дх и Д2і через которые в коллекторные цепи подаются положительные импульсы. Допустим, что триггер находится в состоянии 0 (рис. 3.19,6), при этом T2 заперт и на Rk2 нет падения напряжения. При подаче на вход 1 положительного импульса он пройдет через Д2 в цепь коллектора T2 и через делитель RiR2 поступит на базу открытого транзистора Tu который начнет закрываться. При этом благодаря положительной обратной связи схема скачком перейдет в состояние 1. Таким образом, подача положительного импульса на Bxi соответствует записи 1. Аналогичным образом при подаче импульса на Bx2 записывается 0. Следует обратить внимание на то, что после записи 1 или 0 повторная запись тех же значений невозможна. В этом можно убедиться, рассматривая работу схемы под воздействием импульсов, изображенных пунктиром на рис. 3.19,6. Эти импульсы пе пройдут в коллекторные цепи, так как диоды Дх и Д2 в это время будут заперты падениями напряжений на Rkx и
/?к2-
В счетчиках и пересчетных схемах триггеры переводятся по установочным входам в исходное состояние, например в нулевое, или осуществляются импульсные обратные связи в декадных секциях и т. п.
При работе триггера в качестве пересчетной ячейки управление ведется через схему счетного запуска. На рис. 3.19,а эта схема выполнена на диодах Д3, Д\. Аноды этих диодов соединены вместе, катод Д3 подключен к коллектору Tu а катод Д4 —к коллектору ТУ Допустим, что исходное состояние триггера соответствует 1 и в момент t0 (см. рис. 3.19,в) Ti проводит, a T2 заперт. Проследим, как будут изменяться состояния схемы при поступлении на Bx3 положительных импульсов. Импульс № 1 пе может пройти в цепь коллектора Tu так как этот транзистор проводит, и падение напряжения на Rui запирает Ди но этот импульс беспрепятственно проходит в цепь коллектора запертого транзистора T2. Поэтому схема скачком переходит из состояния 0 в состояние 1. Следующий входной импульс № 2 теперь поступит в коллекторную цепь запертого транзистора Tu и триггер из состояния 1 перейдет в состояние 0. Так, с приходом каждого нового имульса на счетный Bx3 триггер последовательно будет изменять свои состояния. Нетрудно видеть, что одно из состояний, например 0, триггер приобретает после поступления на счетный вход каждого второго импульса. Если перепады напряжения с коллектора T1 продифференцировать цепочкой 6У?Д и пропустить через диод Д5, то на выходе получим положн-
137
тельные импульсы, соответствующие каждому второму импульсу на счетном входе. Таким образом, триггер с рассмотренной схемой запуска пересчитывает число поступающих импульсов на два. Поэтому такую ячейку обычно называют пересчетной двоичной ячейкой. Из таких ячеек составляются схемы счетчиков с большим коэффициентом деления.
На рис. 3.19,г приведено условное изображение рассмотренной схемы триггера, работающей в режиме пересчетной ячейки. Буквами 5 (set) и R (reset) обозначены установочные входы (S — установка, R — сброс), T — счетный_вход. Выходы схемы обозначаются: прямой — Q, инверсный — Q. Работу схемы удобно описывать таблицами инстинности. Таблица 3.6 соответствует установочному режиму, а табл. 3.7 — счетному режиму.
