Принципы и физические основы работы триггеров.

На рис. 4.2. представлена принципиальная схема простейшего триггера, выполненная на двух транзисторных ключах с резисторным входом и положительным смещением.

Существует два метода подключения нагрузки: Rн/ (со стороны открытого транзистора) и Rн// (со стороны закрытого транзистора). Всегда при прочих равных условиях, по первому варианту подключения нагрузки реализуется большой ток, т.е. Iн.о. > Iн.з.

Объяснить, чем ограничивается значение тока Iн.о. и Iн.з

Рис.4.2.

Рассмотрим работу триггера. Пусть на рассматриваемый момент времени:

VT1 – в отсечке (ключ разомкнут)

VT2 – в насыщении (ключ замкнут)

Рис.4.3.

Может ли он находиться в таком состоянии при отсутствии входных сигналов?

На Вых 1 сигнал 1, на Вых 2 сигнал 0. Через резисторы обратной связи сигналы поступают соответственно с Вых 1(1) на базу VT2, поддерживая его в открытом состоянии, а с Вых 2 (0) на базу VT 1, поддерживая его в закрытом состоянии. Т.е. триггер может находиться в указанном состоянии длительное время.

Какими сигналами можно произвести переключение?

Поочередная или одновременная подача сигналов 0 на входы 1 и 2 при любом состоянии триггера (VT1 – отсечка, VT2 – насыщение и наоборот) не приводит к переключению (смене состояний).

При поочередной подаче сигналов 1 на Вх 1 и Вх 2 триггер будет переключаться или оставаться в прежнем состоянии в зависимости от того, на какой вход и при каком исходном состоянии подается сигнал.

Так для исходного состояния VT1 – отсечка, VT2 насыщение при подаче сигнала 1 на вход 1 триггер переключится, т.к. сигнал 1 переводит VT2 в режим насыщения, а за счет обратной связи через Rс2 переходит в режим отсечки VT2.

Если бы мы подавали входной сигнал 1 на вход 2 при том же исходном состоянии, то триггер не переключился бы, т.к. сигнал 1 по входу 2 стремится открыть транзистор VT2, а он и так открыт.

Воздействуя на вход 2 сигналом 1 при состоянии триггера, когда VT1 – насыщение, VT2 – отсечка, он перейдет в противоположное состояние.

Если бы мы воздействовали сигналом 1 на вход 1, то триггер не переключился бы, т.к. на транзистор VT1 действует сигнал, стремящийся его перевести в насыщение, но ведь VT1 уже находится в насыщении.

При рассмотрении работы триггера (его переключение) мы считаем, что зону усиления (активную) он проходит очень быстро и в реальных условиях это время часто не учитывается, если не лимитирует скорость переключения. Это относится к быстродействующим схемам, используемым в вычислительной технике.

Переключение по цепи обратной связи осуществляется лавинообразно, т.е. первоначальное воздействие усиливается обратной связью.

Условное графическое обозначение триггера (УГО).

Логическая структура триггера, принципиальная схема которого приведена на рис.4.4.

Рис.4.4.

Привести принятые условия:

Триггер не возбужден если на принципиальной схеме правый транзистор в насыщении.

Если триггер не возбужден, то на его прямом выходе Q сигнал 0, а на инверсном 1.

Исходя из этих двух условий определяются выходы Q и . расстановка входов осуществляется исходя из виды сигнала, на который реагирует триггер. Если по рассматриваемому входу триггер переключается в 1, то это либо S либо J вход. Если переключается триггер в состояние 0, то это либо R либо К вход.

Кроме словесного описания работы триггера можно представить и табличную запись (см.стр.35 или конспект Романова).

От табличной записи перейдем к структурной форме.

при Rп * Sп = 0 (Это условие исключает подачу запрещенной комбинации сигналов
Rп = 1, Sп = 1).

Привести пример проверки.