 |
Несимметричные триггеры
|
|
|
|
Несимметричный триггер (триггер Шмита) имеет два устойчивых состояния, однако, в отличие от симметричного триггера, нахождение его в том или ином устойчивом состоянии зависит от величины входного сигнала.
Несимметричный триггер на дискретных элементах состоит из двух транзисторов, в эмиттерную цепь которых включён резистор 
(Рисунок 52). При таком включении напряжение на базе транзистора VT1 зависит от значения коллекторного тока iк2 транзистора VT2. В свою очередь, базовая цепь VT2 через делитель R1 R2 cоединена с коллекторной цепью транзистора VT1. Эти цепи создают замкнутую петлю положительной обратной связи, которая, как и в симметричном триггере, обеспечивает быстрое переключение триггера Шмита из одного устойчивого состояния в другое, когда оба транзистора работают в активном режиме.
Рисунок 52 Триггер Шмита на транзисторах
В отсутствие входного напряжения (Uвх = 0) триггер находится в устойчивом состоянии. При этом транзистор VT2 открыт и насыщен, так как на его базу через резисторы Rк1 R1 подаётся положительное напряжение, а транзистор VT1 закрыт. За счёт протекающего коллекторного тока 
на резисторе Rэ создаётся падение напряжения и на базе VT1 относительно эмиттера действует запирающее напряжение Uбэ1= 
. В таком состоянии триггера напряжение на выходе 
.
Если увеличивать входное напряжение, то пока Uвх < 
триггер находится в исходном состоянии. Когда Uвх достигнет напряжения срабатывания 
, открывается транзистор VT1, снижается его коллекторный потенциал, а следовательно и базовый ток VT2. В результате транзистор VT2 переходит в активный режим и в схеме развивается регенеративный процесс, приводящий к быстрому закрыванию транзистора VT2 и отпиранию VT1.
|
|
|
(5.1)
Параметры схемы несимметричного триггера рассчитываются таким образом, чтобы при уменьшении входного напряжения транзистор VT2 открывался и триггер переходил в исходное устойчивое состояние при напряжении отпускания 
При таком условии амплитудная передаточная характеристика имеет петлю гистерезиса (Рисунок 52,б).
Для открывания транзистора VT2 и перехода триггера в исходное устойчивое состояние необходимо уменьшить Uвх, чтобы транзистор VT1 перешёл из режима насыщения в активный режим работы. Только при этом условии напряжение на базе транзистора VT2 увеличится до 
.
(5.2)
Из соотношений (5.1) и (5.2) следует, что для обеспечения принятого условия 
, необходимо, чтобы 
Конденсатор С1 на устойчивые состояния триггера влияния не оказывает. Он выполняет функцию форсирующего конденсатора во время во время включения и выключения транзистора VT2 и тем самым способствует сокращению времени переключения триггера из одного устойчивого состояния в другое.
Несимметричный триггер может быть реализован на логических элементах. Для этого достаточно включить последовательно чётное число элементов НЕ и выход этой цепочки соединить с входом цепью обратной связи, образуемой резисторами R1 и R2. (Рисунок 53,а).
В отсутствие входного сигнала (Uвх=0) напряжение на выходе (Uвых=0). Если пренебречь входным током ЛЭ, то при Uвх > 0 напряжение на входе D1 Uвх = 
где 
Таким образом,
(5.3)
Рисунок 53 Триггер Шмита на логических элементах
С ростом Uвх повышается напряжение Uвх1, но пока Uвх1 < Uпор логические элементы остаются в исходном состоянии и на выходе сохраняется сигнал 
Когда Uвх1 = Uпор, происходит переключение логических элементов и на выходе возникает сигнал 
В результате схема переходит в другое устойчивое состояние. Напряжение срабатывания можно определить из приведённого выше выражения (5.3), если принять Uвх1=Uпор, , Uвх=Uсрб:
|
|
|
(5.4)
Естественно, что при Uвх1 > Uсрб на выходе схемы сохраняется состояние лог. «1».
При уменьшении Uвх триггер переходит в исходное состояние, когда Uвх=Uотп. Значение Uотп определяется из соотношения (5.3), если положить Uвх1=Uпор, Uвых=U1 , Uвх=Uотп.
(5.5)
Из соотношений (5.4) и (5.5) следует, что Uсрб > Uотп и, таким образом, амплитудная передаточная характеристика несимметричного триггера на ЛЭ имеет петлю гистерезиса. Вычитая () из (), получаем
Uсрб – Uотп = 
,
Откуда видно, ширина петли гистерезиса пропорциональна логическому перепаду ∆UЛ
Несимметричные триггеры применяют в качестве формирователей импульсов прямоугольной формы при воздействии на вход, например, синусоидального напряжения (Рисунок 53,б).
Поскольку выходное напряжение резко возрастает при Uвх = Uсрб, то такие триггеры используют и в качестве компаратора напряжения – устройства, которое позволяет зафиксировать момент достижения сигналом некоторого заданного уровня.
Регистры
Регистры – это функциональные узлы на основе триггеров, предназначенные для приёма, кратковременного хранения (на один или несколько циклов работы данного устройства), передачи и преобразования многоразрядной цифровой информации.
В зависимости от способа записи информации (кода числа) различают параллельные, последовательные и параллельно – последовательные регистры.
|
|
|
D – триггеры (триггеры задержки)
RS триггеры с установочными входами
RS – триггеры на логических элементах
Двухступенчатые триггеры (MS-триггеры)
Несимметричные двойственные задачи
Продающие Триггеры от Агилис: как повысить число клиентов
Простейшие последовательные устройства. Триггеры.
Триггеры DDL могут быть использованы в административных задачах, таких как аудит и регулирование операций базы данных.
Триггеры задержки. Д – триггеры
