Импульсные устройства с временно устойчивыми состояниями

Импульсные устройства с временно устойчивыми состояниями явля­ются источниками импульсов напряжения, значение и длительность ко­торых, а также частота повторения могут регулироваться в широких пределах.

Генератор линейно изменяющегося напряжения. Генераторы линей­но изменяющегося напряжения входят в состав компараторов, устройств управления перемещением электронного луча по экрану осциллогра­фа и т. д.

Простейший генератор линейно изменяющегося напряжения (рис. 10.108) содержит несимметричный мультивибратор, напряжение которого (рис. 10.109, а) используется для управления работой транзи­стора в ключевом режиме. В интервалах времени Dt_зар транзистор за­крыт и происходит зарядка конденсатора емкостью С через резистивное сопротивление r_к с большой постоянной времени t_зар= r_кС от источника с ЭДС Е_к (контур 1), в интервалах времени Dt_раз транзи­стор открыт и происходит разрядка этого конденсатора с малой по­стоянной времени t_раз»0 (контур 2).

При соблюдении условия Dt_зар< < t_зар напряжение на конденсаторе при его зарядке [1, (5.22)] изменяется практически по линейному закону (рис. 10.109, б).

ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА С УСТОЙЧИВЫМИ СОСТОЯНИЯМИ. ТРИГГЕРЫ

Триггерами называются импульсные устройства с двумя устойчивы­ми состояниями, которым соответствуют различные значения напряже­ний на информационных выходах. Они применяются в счетчиках им­пульсов напряжения, делителях частоты следования импульсов напря­жения и т. д.

По способу управления триггеры делятся на асинхронные и синхрон­ные. В асинхронных триггерах переключение из одного устойчивого состояния в другое осуществляется под действием определенной сово­купности импульсов напряжения на управляющих входах. В синхронных триггерах такое переключение возможно только при совпадении во времени определенной совокупности импульсов напряжения на управляющих входах и импульса напряжения на входе синхронизации.

Различают несколько типов триггеров: RS-, D-; JK -триггеры и др., названия которых отражают принятые обозначения для их управляю­щих входов. В современной схемотехнике триггеры обычно реализуют­ся на основе логических элементов и выпускаются промышленностью в виде микросхем. Поэтому в дальнейшем ограничимся главным обра­зом рассмотрением функциональных возможностей различных типов триггеров, пользуясь их условными изображениями. Наибольшее прак­тическое применение имеют асинхронные (RS-) и синхронные (D- и JK-) триггеры.

RS-триггер (Reset—Set, т. е. сброс-установка) реализуется на осно­ве логических элементов ИЛИ—НЕ на два входа (рис. 10.110, а), где обозначены прямой Q и инверсный информационные выходы. Рабо­ту RS-триггера иллюстрирует таблица истинности на рис. 10.110, б, где указаны значения сигналов на управляющих входах R и S в некоторый момент времени t и соответствующие им значения на выходе Q в момент времени t+1 после окончания переходного процесса (рис. 10.110, в).

Состояние триггера сохраняется (Q = Q^t) при совокупности сигналов на входах R=0 и S=0 и не определено при R = 1 и S = 1. Последнее состояние запрещено.

RS-триггер с инверсными значениями сигналов на входах u реали­зуется на основе логических элементов И—НЕ. Его схема, таблица истин­ности и временная диаграмма приведены на рис. 10.111, а-в. Состояние триггера сохраняется при значениях сигналов на его входах = 1 и =1 и не определено при =0 и =0. Последнее состояние запрещено.