SCH-T-4.ppt

ОДНОТАКТНЫЕ и ДВУХТАКТНЫЕ ТРИГГЕРЫ
ТРИГГЕРЫ : J-K-,

T-

ТОКА с глубокой положительной обратной связью. Если в цепь положительной

обратной связи усилителя включены конденсаторы или трансформаторы, то такой усилитель превращается в генератор (мультивибратор или блокинг-генератор).
ТРИГГЕРЫ отличаются от ЛКС тем, что кроме внешних входных сигналов они имеют внутренние «входные сигналы», обусловленные наличием цепей обратной связи. При отсутствии внешних входных сигналов выходные сигналы триггера определяются только сигналами в цепях обратной связи, которые можно отождествлять с внутренним состоянием схемы.
Простейший усилитель постоянного тока с положи-тельной обратной связью (триггер), можно выполнить на логических элементах «И-НЕ»,

же, каким он был раньше, до изменения входных сигналов.
Таблица

состояний ~R~S-триггера

Знак «~» (тильда) обозначает инвер-сию логической пе-ременной при записи в одну строку.

Q

&

Q

Q

Q

элемен-тах "ИЛИ-НЕ"
Наличие режима хранения в

триг-герах позволяет использовать их в запоминающих ус-тройствах, как простейший эле-мент памяти.

S

Q

R

1

Q

R

S

T

Q

Q

Длительность переходных процессов в схеме R-S-тригера определяется прохождением сигнала от одного из входов к самому дальнему выходу.

«И-НЕ». Но время задержки распространения сигнала в таком триггере будет

больше: 3*tз.

Для рассмотренных триггеров максимальная задержка распространения сигнала составляет: 2*tз (tз - среднее время задержки распространения сигнала в одном логическом элементе).

S

R

Q

&

S

R

Q

Рассмотренные ранее триггеры называются АСИНХРОН-НЫМИ, потому что изменение состояния на выходе происходит при любой смене входных сигналов. Если при формировании входных сигналов возникают ложные короткие импульсы за счет «эффекта гонок» (состязаний), эти короткие импульсы могут вызвать ложные срабатывания триггера.

которых изменение выходных состояний происходит в момент подачи специальных СИНХРОИМПУЛЬСОВ.

Эти синхроимпульсы подаются после завершения переходных процессов в схемах формирования входных управляющих сигналов триггера.
Простейший синхронный R-S-триггер содержит обычный асинхронный ~R~S-триггер на элементах D3, D4 и логическую схему управления на элементах D1, D2.

D1

D2

D3

D4

С

S

R

Q

C

Q

R

S

T

S

R

означает, что входные сигналы после изменения их логического уровня должны

удерживаться неизменными не менее 3*tз. Если какой-либо входной сигнал изменит свой уровень ранее этого момента времени, возможны сбои в работе триггера.
Синхронный R-S-триггер можно реализовать на элементах «И-ИЛИ-НЕ» с меньшим временем задержки распространения сигналов - 2*tз .

C

S

R

Q

Q

Q

S

C

R

Q

D. Этот триггер содержит обычный асинхронный ~R~S-триггер на элементах D3,

D4 и логическую схему управления на элементах D1, D2. Состояние выхода Q повторяет входной сигнал D в момент подачи на синхровход «С» логической «1». При нулевом сигнале на синхровходе С состояние выхода Q не изменяется (триггер находится в режиме хранения).

C

Q

D

T

D1

D2

D3

D4

С

D

Q

все комбинации входных сигналов являются допустимыми. Время задержки распространения входных

сигналов составляет: 3*tз.
Рассмотренные синхронные R-S- и D- триггеры изменяют выходное состояние под воздействием входных информационных сигналов при активном потенциале на синхровходе «С». Поэтому их называют «синхронными триггерами, управляемыми потенциалом» (или однотактными триггерами), в отличие от «синхронных триггеров, управляемых фронтом», которые называются также «двухтактными триггерами».

ДВУХТАКТНЫЙ ТРИГГЕР R-S-триггер состоит из последовательного соединения двух обычных однотактных синхронных R-S-триггеров, но управляемых противофазными синхросигналами.

на «0» обозначено стрелкой «↓». Это объясняет название синхронного триггера,

«управляемого фронтом». Такой фронт называется: «спадающий фронт» или «фронт 1-0»
При подаче двух логических «1» на входы S и R до момента спадающего фронта на синхровходе (см. последнюю строку табл.) состояние на выходах триггера (Q, ~Q) будет зависеть от технологического разброса по быстродействию элементов схемы, т.е. для каждого конкретного триггера является неопределенным.

R

С

S

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

Q

Q

триггеров, - «триггер по схеме основной – дополни-тельный», двухтакт-ный триггер

«хозяин-раб» (master-slave).

C

Q

R

S

T

Q

На рис. приведено УГО синхронного двухтактного R-S-триггера, тактируемого фронтом. Наклонная черта у обозначения синхровхода С указывает направление такти-руемого фронта (из логической «1» в «0»).

R-S-триггер может тактироваться и нарастающим фронтом (из логического «0» в «1»), если синхросигнал подать на второй триггер, а инверсию синхросигнала - на первый.

R

S

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

Q

Q

С

&

6*tз.

Уменьшить время задержки распространения сигнала у двухтактного триггера можно за

счет применения двух быстро-действующих однотактных R-S-триггеров. Налиие у второго триггера инверсного синхровхода «С» позволяет реализовать минимальное время задержки: 4*tз.

C

S

R

Q

Q

триггер, изменяющий свое выходное состояние по фронту импульса на входе

С. Для этого необходимо объединить выход триггера Q со входом R, а выход ~Q со входом S .

С

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

Q

Q

C

Q

T

Q

течение одного логического уровня на входе С хранит инверсное состояние

второго триггера. После смены логического уровня на входе С (т.е. по фронту сигнала) состояние первого триггера переписывается – во второй (инвертируется состояние выходного триггера).
Максимальная входная частота Т-триггера определяется временем задержки распространения сигнала у исходного двухтактного R-S-триггера:

,
где tз - среднее время задержки распространения сигнала одного логического элемента.

при подаче на входы S и R логических единиц
У J-K-триггера

в этой ситуации инвертируется выходное состояние.

K

С

J

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

Q

Q

сходстве их принципиальных схем
В соответствии с таблицей состояний при

подаче на входы J и K логических единиц (последняя строка таблицы) этот триггер работает как Т-триггер, т.е. инвертирует свое состояние по каждому фронту (в данном случае - спадающему фронту) сигнала на входе С.
J-K-триггер принципиально является двухтактным триггером, так как для инверсии выходного состояния необходимо запомнить предыдущее состояние триггера.

триггера?
3.   Какие преимущества у синхронного триггера перед асинхронным?
4.  Чем отличаются триггеры,

синхронизируемые потенциалом, от триггеров, синхронизируемых фронтом?
5. Как можно поменять направление фронта синхронизации у триггера?
6.  Чем определяется задержка распространения сигналов в триггерах?

счетный триггер? Как можно реализовать счетный триггер на основе

R-S-, D-,
J-K-триггеров?
9.   Можно ли реализовать счетный триггер на основе однотактного триггера?
10.  Чем определяется максимальная частота счетного триггера?