МОДУЛЬ 6. ТРИГГЕРЫ

Блок 6.1. Общие сведения Устройство, имеющее два устойчивых состояния, называют триггером. Он имеет два выхода, один из них называют прямым, а другой – инверсным. Потенциалы на них взаимно инвертированы: лог 1 на одном выходе соответствует лог. 0 на другом. С прихо- дом переключающих (запускающих) сигналов переход триггера из одного состояния в другое происходит лавинообразно, и потен- циалы на выходах меняются на противоположные.

В интервале между переключающими сигналами состояние триггера не меняется, т. е. триггер “запоминает” поступление сигна- лов, отражая это величиной потенциала на выходе. Это дает возможность использовать его как элемент памяти. При лавинообразных переключениях на выходе триггера формируются прямоугольные импульсы с крутыми фронтами. Это по- зволяет использовать триггер для формирования прямоугольных импульсов из напряжения другой формы (например, из синусои- дального). При двух последовательных переключениях триггера на выходе формируется один импульс. т.е. триггер можно использовать как делитель частоты переключающих сигналов с коэффициентом, равным двум.

Триггеры можно разделить на нетактируемые и тактируемые. Нетактируемый (асинхронный) триггер может менять свое состоя- ние переключающими сиг- налами в любое время. Так- тируемый (синхронный) триггер переключается син- хронно с поступлением спе- циального тактирующего импульса. Эти и другие ти- пы триггеров, показанные в таблице классификации, подробно рассмотрены да- лее.

1

Промышленность выпус- кает разнообразные типы триггеров в интегральном исполнении. Кроме того, они могут быть выполнены на цифровых интегральных микросхемах, операционных усилителях и на транзисто- рах. Рис.6.1 Изучив материал данной темы, студент сможет соз- нательно выбрать тип триг-

гера, наиболее соответствующего разрабатываемому устройству по функциональным возможностям, техническим и экономиче- ским требованиям.

Нетактируемые RS - триггеры Тактируемые триггеры

Двухступенчатые Одноступенчатые

На элементах ИЛИ - НЕ

На элементах И - НЕ

Тактируемые RSC - триггеры

D - триггер

IK - триггеры

Счётный (T - триггер)

Триггеры

Блок 6.2. Нетактируемые триггеры На выходе элемента И-НЕ (ИЛИ-НЕ) имеется инвертор (усилитель). В структуре из двух таких элементов можно обеспечить по- ложительную обратную связь, если вход одного элемента соединить с выходом другого, и баланс амплитуд. Такой структурой яв- ляется RS-триггер. Он имеет два выхода: прямой (Q) и инверсный (Q ) и два входа: S – установки прямого выхода в 1 (говорят: "установки триггера в 1") и R – установки триггера в 0. Такой триггер является асинхронным RS-триггером. Он применяется само- стоятельно, а также в качестве запоминающей ячейки входит в состав более сложных интегральных триггеров.

6.2.1. Структуры триггеров

RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ (рис. 6.2,а). Прежде всего рассмотрим воздей- ствие на такой триггер комбинаций сигналов S=1, R=1 и S=0, R=0. Сочетание S=1, R=1 является запрещенным, так как при нем на обоих выходах триггера устанавли- ваются логические 0 и после снятия входных сигналов состояние его не- предсказуемо. Для элемента ИЛИ-НЕ логический 0 является пассивным сигналом: с его поступ- лением на вход состояние выхода элемента не изменяется. Поэтому появление ком- бинации S=0, R=0 не изменяет состояния триггера.

Логическая 1 для элемента ИЛИ-НЕ является активным сигналом: наличие ее на входе элемента однозначно определяет на его выходе логический 0 вне зависимости от сигнала на другом входе. Отсюда следует, что переключающим сигналом для рассматриваемого триггера является логическая 1, а также то, что вход S (установки

триггера в состояние Q=1) должен быть связан с элементом, выход которого принят за Q . Из сказанного ясно, что для переключения триггера в состояние Q=1 на его входы следует подать комбинацию S=1, R=0, а для переключения в состояние Q=0 – комбинацию S=0, R=1. Пусть триггер (рис. 6.2,а) находится в состоянии 0 (Q=0, Q =1), а на входах действуют сигналы S=0, R=0. Для его переключения в