 |
Синхронный D - триггер со статическим управлением
|
|
|
|
Схема такого триггера (рис.130) имеет вход D -информационный вход и вход C -вход синхронизации. Логические элементы 2И-НЕ на входе при подаче на вход C единичного сигнала разрешает пройти на выход триггера сигналу с входа D. При подаче на вход С нулевого сигнала -на выходе логических элементов появляется единица, информация на выход со входа D не проходит и триггер хранит предыдущую информацию. На вход С всегда подаются импульсы постоянной частоты. Частота обычно выбирается достаточно высокой по сравнению с частотой изменения сигнала на входе D. Обозначение триггера на схемах показано на рис. 131. Диаграммы работы приведены на рис. 132. В серии 155 выпускается 2 типа D -триггеров со статическим управлением: К155ТМ7, К155ТМ5.
 |
 |
 |
Синхронный D -триггер с динамическим
Управлением
Триггеры с динамическим управлением обычно строятся по структуре двухступенчатого триггера, содержащего ведущий и ведомый триггеры. Это так называемая структура MS (ведущий-ведомый).
Обозначение на схемах показано на рис. 133. R и S -это установочные входы, используются при включении триггера для предварительной установки в нужное состояние. Выпускается триггер K155TM2. Значок > на входе C говорит о том, что синхронизация триггера осуществляется по фронту импульса синхронизации, подаваемого на вход C. Если применяется значок <, то синхронизация осуществляется по спаду импульса синхронизации. Диаграммы работы триггера приведены на рис.134.
Синхронный JK - триггер
Буква J обозначает слово Jump-прыжок, K- Keep-держать. Выпускается триггер К155ТВ1, он является универсальным.
Обозначение на схемах показано на рис.135. Значок < на входе C говорит о том, что синхронизация триггера осуществляется по спаду импульса синхронизации, т.е. при С=1®0: Q -var.
|
|
|
Возможные режимы работы:
1. J=1, K=0. Это режим записи Q=1 по спаду сигнала синхронизации С=1®0.
2. J=0, K=1. Это режим записи Q=0 по спаду сигнала синхронизации С=1®0.
3. J=1, K=1. При этом Q=var по спаду сигнала С=1®0. Это счетный режим работы.
4. J=0, K=0 или С=0=const. При этом Q=const. Это режим хранения информации.
T - триггер
Это счетный триггер. Обозначение на схемах показано на рис.136, диаграммы работы - на рис.137. Т - тактовый вход. С приходом тактового импульса Т- триггер изменяет свое состояние на противоположное.
На рис. 138 показано преобразование JK - триггера в T- триггер, а на рис 139 - преобразование D - триггера в Т- триггер.
Вспомогательные схемы для триггеров.
Схема генератора импульсов
Схема представлена на рис.140. Она используется для получения импульсов, подаваемых на вход С или Т синхронных триггеров. Основой схе
 |
 |
мы является RS - триггер, у которого одна обратная связь с выхода на вход заменена конденсаторной обратной связью. Величина сопротивления резисторов R»300 Ом. Резисторы R обеспечивают лучшую возбуждаемость генератора и стабильность работы. Триггер имеет управляющий вход. В режиме генерации на вход управления должна быть подана 1, при 0 - генерация запрещена.
Форма выходных импульсов и диаграммы напряжений в различных точках схемы приведены на рис. 141. Период работы T=t1+t2=f(C).
Формирователь импульса
Формирует импульсы заданной ширины. Схема приведена на рис.142, диаграммы работы - на рис.143. Инверторы на входе и выходе схемы придают ей универсальность - в качестве входа можно использовать Вх.1 или Вх.2, а в качестве выхода -Вых.1 или Вых.2 или Вых.3.
Элементы оптоэлектроники
Оптоэлектроника – это раздел электроники, в котором изучаются вопросы генерации, передачи и хранения информации на основе совместного использования оптических и электрических явлений. Элементная база:
|
|
|
1. Фотоэлектрические полупроводниковые приборы – преобразователи световой энергии в электрическую.
2. Светодиодные оптоизлучатели– преобразователи электрической энергии в световую.
3. Оптоэлектрические пары (оптопары, оптроны) – приборы для электрической изоляции при передаче информации по световому каналу.
Обратный ток утечки в p-n переходе обусловлен неосновными носителями. Обычно пары электрон-дырка образуются за счет тепловой энергии. Но если на p-n переход падает свет, то это приводит к значительному увеличению концентрации неосновных носителей. Электроны и дырки, освобожденные энергией фотонов, вызывают значительное увеличение обратного тока утечки.
Фотодиод – это p-n переход, помещенный в корпус с прозрачным окном. Обычно такой диод работает со смещением в обратном направлении и типичное значение его тока в темноте равно 1нА. При освещении с интенсивностью 1мВт/см2 ток увеличивается до 1 мкА. Такую интенсивность дает лампа мощностью 60 Вт на расстоянии 30 см. Изображение фотодиода на электрических схемах показано на рис.144а.
Фототранзистор – это обычный транзистор с прозрачным окном в корпусе. Когда свет падает на транзистор, в обоих p-n переходах освобождаются неосновные носители, но увеличение фототока дают те из них, которые образуются у смещенного в обратном направлении перехода коллектор-база. Как тепловой ток утечки IКО перехода коллектор-база усиливается транзистором и дает больший ток утечки коллектор-эмиттер, так же усиливается и
 |
фототок. Чувствительность фототранзисторов обычно в сто раз выше, чем у фотодиода. Базовый вывод у фототранзистора часто не используется. Изображение фототранзистора на электрических схемах показано на рис.144б.
Светодиоды – это полупроводниковые диоды на основе фосфида галлия и арсенида галлия, которые излучают свет при протекании прямого тока. Обычно прямой ток составляет 5…80 млА и для ограничения его последовательно с диодом включают резистор. Имеются светодиоды с красным, зеленым, желтым и довольно слабым синим свечением. Срок службы светодиодов практически не ограничен. Изображение светодиода на электрических схемах показано на рис.144в. Для индикации цифр на цифровых дисплеях применяют светодиодные индикаторы. Наиболее распространены семисегментные индикаторы.
|
|
|
Оптроны – это приборы, содержащие в одном корпусе оптоизлучатель и фотоприемник, оптически связанные друг с другом. В качестве оптоизлучателя используются светодиоды, работающие в инфракрасном диапазоне излучения. В качестве фотоприемников используются фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры. Т.к. между приемником и излучателем существует только оптическая связь, это позволяет передавать сигналы при разности потенциалов между приемником и излучателем до нескольких кВ. При этом практически полностью исключаются паразитные емкостные и индуктивные связи в канале передачи информации, поэтому оптический канал связи обладает высокой помехоустойчивостью и надежностью. Обозначения различных оптопар (оптронов) показано на рис.145.
|
|
|
