RS-триггер

Не разобранное
Administrator
1 138
12-05-2018, 12:37
0

RS-триггеры обычно составляют из двухвходовых логических элементов И-НЕ. Схему такого варианта RS-триггера вы видите на рис. 1, а. Его образуют два элемента 2И-НЕ микросхемы К155ЛАЗ с перекрестными обратными связями между их входами и выходами.

Рис. 1 RS-триггер

У триггера два независимых входа и столько же выходов. Первый вход-вход S-вывод 1 элемента DD1.1, второй вход-вход R-вывод 5 элемента DD1.2. Выходы: прямой вывод 3 элемента DDl.1, инверсный - вывод 6 элемента DD1.2.

Чтобы лучше разобраться в работе RS-триггера, смонтируйте показанные на схеме детали на макетной панели и проведите несколько опытов. Вместо светодиодов, индицирующих состояния триггера, можно использовать знакомые вам транзисторные индикаторы с лампами накаливания. Индицировать состояния элементов триггера нетрудно и с помощью вольтметра постоянного тока, подключая его попеременно к выходу то одного, то другого элемента. Вместо кнопочных выключателей без фиксации можно использовать отрезки монтажного провода с оголенными концами, которыми будете имитировать подачу на входы триггера напряжение низкого уровня.

Сверив монтаж опытного триггера с его схемой и убедившись в отсутствии ошибок, в надежности паек, включите питание. Сразу же должен включиться один из светодиодов. Предположим, это будет светодиод HL1. Значит, первым в единичном состоянии оказался элемент DD1.1, что подтвердит и вольтметр, подключенный к его выходу - здесь должно быть напряжение высокого уровня.

Измерьте напряжение на выходе элемента DD1.2-здесь будет низкий уровень, поэтому светодиод HL2 и не светит.

Записав результаты измерений, замкните кратковременно контакты кнопки SB1. Что изменилось? Ничего! По-прежнему светит только светодиод HL1. А если кратковременно нажать на кнопку SR2? Сразу же погаснет светодиод HL1 и включится HL2. Теперь элемент DD1.1 будет в нулевом состоянии, a DD1.2-в единичном. В таком состоянии элементы могут находиться сколько угодно времени-до тех пор, пока не выключат питание. Но стоит теперь еще раз нажать на кнопку SB1-и элементы переключатся в противоположное состояние.

Проанализируем работу опытного триггера. Считаем, что при включении питания оказался в единичном состоянии элемент DD1.1. В этот момент, следовательно, и на верхнем по схеме входе элемента DD1.2, соединенном с выходом элемента DD1.1, появилось напряжение высокого уровня, которое установило элемент DD1.2 в нулевое состояние. Подача импульса низкого уровня на верхний по схеме вход элемента DD1.1 (нажатием на кнопку SB1) не могла изменить его состояние, поскольку в это время на нижнем его входе уже был низкий уровень напряжения.

В момент нажатия на кнопку SB2 на нижний вход элемента DD1.2 поступил импульс низкого уровня. Переключаясь в единичное состояние, этот элемент выходным напряжением высокого уровня переключил элемент DD1.1 в нулевое состояние. Переключение элемента DD1.1 оказалось возможным потому, что в этот момент верхний его вход был свободен, что равнозначно подаче на него напряжения высокого уровня.

Так поочередно нажимая на кнопки, можно переключать триггер из одного устойчивого состояния в другое и тем самым управлять различными приборами и устройствами цифровой техники, подключенными к его выходам.

Логическое состояние RS-триггера характеризуют уровнем сигнала на его так называемом прямом выходе. Если здесь высокий уровень напряжения, значит триггер в целом находится в единичном состояния, а если низкий уровень - в нулевом. Иногда прямой выход триггера и собственно сигнал на прямом выходе обозначают буквой Q.

При единичном состоянии триггера на его втором выходе будет напряжение низкого уровня, а при нулевом состоянии - высокого уровня. Поэтому этот выход называют инверсным и обозначают его (и сигнал на нем) той же буквой, но с черточкой вверху - Q, что и означает инверсию.

Вход, через который триггер устанавливают в единичное состояние, обозначают буквой S (это начальная буква английского слова set-установка). Другой же вход, через который триггер переключают в нулевое состояние, обозначают буквой R (от слова reset-возврат). Следовательно, в опытном триггере вывод 1 микросхемы - это вход S, а вывод 5 - вход R.

Строго говоря, обозначения входов S и R опытного триггера надо бы писать с черточками вверху, так как уровень импульсов, подаваемых на них для переключения триггера из одного состояния в другое, низкий. Они, следовательно, инверсные, т. е. S и R. Описанный здесь триггер принято называть асинхронным RS-триггером с установочными входами.

Состояния триггера в зависимости от входных сигналов иллюстрирует таблица на рис. 1, б. О чем она может рассказать? Если на оба входа триггера подать напряжение низкого уровня, например, нажав одновременно на обе кнопки, на обоих его выходах появится напряжение высокого уровня. Такое состояние триггера противоречит логике его действия, поэтому подобное сочетание входных сигналов принято считать недопустимым.

Сочетание сигналов низкого уровня на входе S и высокого на входе R приводит триггер в единичное состояние, а противоположное сочетание уровней напряжения - в нулевое. При появлении же на обоих входах напряжения высокого уровня (логической 1) не изменяется состояние триггера - на это указывают крестики в таблице.

Проверьте практически справедливость таблицы. Подачу на входы импульсов, соответствующих высокому уровню напряжения, имитируйте размыканием контактов кнопок SB1, SB2.

RS-триггеры наиболее широко используют в качестве ячеек хранения цифровой информации, т. е. как элементы памяти. Они находят применение в различных радиолюбительских приборах, электронных автоматах.

Обсудить на форуме