Триггер. Принцип действия и назначение

Триггером называется устройство, способное формировать два устойчивых значения выходного сигнала (логического 0 и логической 1) и скачкообразно изменять эти значения под действием внешнего управляющего сигнала.

Функция триггера - мгновенное переключение из одного устойчивого состояние в другое, под действием внешнего, управляющего фактора.

Триггеры классифицируются на несколько типов в зависимости от принципа их работы и целевого назначения.

По способу управления триггеры подразделяют на два класса: синхронизируемые и несинхронизируемые (асинхронные). Синхронизируемый триггер снабжен вспомогательным входом синхронизации, который разрешает переключение триггера при наличии на этом входе соответствующего сигнала.

По способу организации логических связей триггеры классифицируют на следующие типы:

− RS – с раздельной установкой состояний 1 и 0;

− D – с приемом информации по одному входу;

− Т – со счетным входом;

− JK – универсальный триггер, совмещающий свойства D, RS и Т -

триггеров.

Триггер является простейшей ячейкой памяти, способной при включенном питании хранить один бит информации.

Существуют пневматические, механические и релейные схемы триггеров. Но электронные схемы, по надежности и самое главное - быстродействию, безусловно, вне конкуренции. Электронная схема триггера состоит из двух усилительных каскадов и по своей сути, является одной из разновидностий мультивибратора. Выход каждого из каскадов подключен к входу другого, но не через конденсаторы, как в обычном симметричном мультивибраторе а через резисторы. Номиналы этих резисторов подобраны так, что каскад с полностью открытым транзистором, уверенно запирает транзистор другого каскада. Если подать на триггер питающее напряжение, то оба каскада начинают " бороться" между собой, пытаясь закрыть друг-друга.

Как бы не были транзисторы близки по характеристикам, один из них(присвоим ему номер1) обязательно окажется " сильнее" и закроет другой (для удобства обозначим его как номер 2) Все происходит очень быстро, выглядит так, что транзистор 1 мгновенно оказывается открытым, а другой (2) закрытым. В таком состоянии триггер может находиться очень долго. Можно назвать его - 1-м устойчивым состоянием.

Если подать на вход закрытого каскада(2) имульс напряжения, достаточный, что бы его открыть на короткое время, то открывшись он " запрет" каскад 1, пребывающий до этого момента в открытом состоянии. Закрывшись, каскад 1 перестает запирать каскад 2, и тот так и останется открытым. Таким образом, каскады поменяются местами, триггер окажется во 2-м устойчивом состоянии.

В таком состоянии он может находиться очень долго, если не подать открывающий импульс, на закрытый каскад 1. Каскад 1 открываясь, запрет каскад 2 и триггер вернется в первоначальное состояние(1). Получается, что наш триггер имеет два устойчивых состояния и два управляющих входа, подав на которые импульсы достаточной амплитуды, можно эти состояния менять.

13. Схема триггера на логических элементах И – Не

И-НЕ - наиболее часто используемый элемент. Он состоит из логических вентилей И и НЕ, подключенных последовательно.

Пример применения элемента И-НЕ в реальном техническом устройстве:
По тех. заданию, ход стационарной транспортной платформы, управляемой электродвигателем, должен ограничиваться, нажатием путевых конечных выключателей - правого или левого.

Как видите, применение электронных элементов логики для выполнения простейших схематических решений нецелесообразно. Более сложные, многоходовые операции - циклы, другое дело. Применение аппаратных(непрограммируемых) контроллеров на основе электронных логических элементов, в оборудовании довольно частое явление.

14. Схема триггера на логических элементах Или – Не

ИЛИ - НЕ состоит из логических элементов ИЛИ и НЕ, подключеных последовательно. Соответственно, НЕ инвертирует значения на выходе ИЛИ.