Триггеры на логических схемах

По способу записи информации триггеры могут быть несинхронизируемыми (асинхронный) и синхронизируемыми (синхронными). Синхронизируемые триггеры имеют импульсный вход C, на который поступает синхронизирующий (тактирующий) сигнал, разрешающий триггеру принять новую информацию (вызывающий срабатывание триггера).

По способу логического функционирования триггеры разделяют на следующие типы: RS – триггеры с раздельным запуском (триггеры с установочными входами); Т – триггеры со счетным входом; Д – триггеры с поступлением информации по одному входу (триггеры задержки); универсальные.

Рисунок 90

Рисунок 91

RS – триггер – наиболее простой (рисунок 91), содержит минимальное количество логических элементов два элемента И–НЕ или ИЛИ–НЕ.

Синхронный RS – триггер имеет дополнительный тактовый вход (рисунок 82).

Т – триггер.

Счетный (рисунок 92)

Рисунок 92

Д – триггер.

Запись информации происходит в момент поступления синхронизирующего импульса, а ее использование возможно при поступлении следующего синхронизирующего импульса, т.е. с задержкой на такт (рисунок 93).

Рисунок 93

Так как Д – триггер запоминает сигнал на входе и хранит до следующего тактового импульса, поэтому Д – триггеры являются элементами памяти.

Универсальный JК – триггер. Синхронный имеет тактовый вход (рисунок 94). Наиболее сложный и не имеет неопределенных состояний. Роль входа S и R играют соответственно J и К. При этом роль S и R входов играют соответственно J и К. Отличительной особенностью JК – триггера является переход в режим Т – триггера при , т.е. при объединении входов.

Рисунок 94

Для реализации Д – триггера объединяют вход К через инвертор с входом J.

Мультивибраторы на ОУ

Работа основана на использовании ПОС и ООС. При этом ПОС должна быть более сильной. Цепь ПОС предназначена для обеспечения лавинообразного перехода мультивибратора из одного квазиустойчивого состояния в другое, а цепь ООС – для ограничения длительности квазиустойчивых состояний (рисунок 95).

Положительная обратная связь на схеме формируется резисторами  и , а в схему ООС входит время задающая RС – цепь.

Рисунок 95

Логические элементы и схемы

В основе математической логики лежит понятие событие, которое оценивается с позиции его поступления. Событие может наступить или не наступить. В двоичной системе исчисления имеются только две цифры – единица и нуль (рисунок 96).

Например, транзистор заперт, на коллекторе высокий уровень напряжения (логическая единица “1”), транзистор насыщен – уровень напряжения низкий на коллекторе (логический “0”).

К основным логическим операциям относятся:

Логическое умножение (конъюнкция) – операция И:

Y=X1ÙX2ÙX3...ÙXn .

Логическое сложение (дизьюнкция) – операция ИЛИ:

Y=X1ÚX2ÚX3...ÚXn.

Логическое отрицание (инверсия) – операция НЕ:

Y=X.

Логический запрет – операция НЕТ:

Y=X1ÙX2.

Рисунок 96

Счетчики импульсов

Основной наиболее распространенной операцией в устройствах информационно–вычислительной и цифровой техники является счет импульсов.

Счетчики подразделяют на две группы – простые и реверсивные. Простые счетчики могут быть суммирующими, показания которых увеличиваются на единицу с приходом каждого следующего импульса и вычитающими, показания, которых соответственно уменьшаются на единицу. Реверсивные счетчики могут работать одновременно как суммарные и как вычитающие.

Номер входного импульса

Десятичное	Двоичное счисление

Общее число возможных состояний счетчика (рисунок 97,а) N называют модулем счетчика, который определяют по формуле  , где  – число триггеров. Для нашего случая . Рассмотренный случай является последовательным. Для увеличения быстродействия используют параллельные счетчики, у которых счетные импульсы поступают одновременно на счетные входа всех триггеров.

Рисунок 97

0	1	1	1
1	0	1	1
2	1	0	1
3	0	0	1
4	1	1	0
5	0	1	0
6	1	0	0
7	0	0	0
8	1	1	1
9	0	1	1
10	1	0	1

Рисунок 98

Исключение избыточных состояний можно осуществить если в схему ввести обратные связи.

Кроме быстродействия цифровые счетчики импульсов характеризуются временем регистрации, временным интервалом между началом импульса и окончанием переходных процессов в счетчике, а также емкостью счетчика – максимальным числом подсчитываемых импульсов. Промышленность выпускает микросхемы типа ИЕ.

Регистры

Для приема, хранения и передачи информации служат устройства называемые регистрами. Регистры выполняют обычно на основе RS, – Д,– JК –триггеров. Информация в виде числа или слова записывается в регистре определенной комбинацией состояний “1” и “0”.

По способу записи информации различают три типа регистров параллельные, последовательные и параллельно–последовательные.

В параллельных регистрах запись информации осуществляется одновременно во все разряды, в последовательных регистрах запись сдвигается тактовыми импульсами от разряда к разряду. В параллельно–последовательных регистрах имеются входы для параллельной так и последовательной записи.

Регистры могут быть однофазными с одним каналом входа (прямым или инверсным) для каждого разряда. В парофазных регистрах информация на каждый разряд поступает по двум каналам (прямому и инверсному).

Обычно однофазные регистры строят на Д–триггерах, а парофазные на RS– триггерах.

Рисунок 99

Однофазный параллельный регистр на тактируемых Д–триггерах рисунок 99,а, количество триггеров соответствует числу разрядов. А каждый триггер должен иметь число входов, соответствующее числу источников информации.

Последовательный или сдвигающий регистр рисунок 99,б. Его разряды принимают информацию по прямому и инверсным входам  На каждый разряд регистра поступает тактовый импульс , переносящий информацию от старшего разряда в младший.

Считывание информации с регистров производят с помощью логических элементов И–НЕ или ИЛИ–НЕ.

При считывании прямым кодом поступивший импульс  открывает схему и за счет двойной инверсии на выходе  будет зафиксировано  состояние . Если присоединить к выходу , то считывание будет происходить обратным кодом.

Содержание

Введение. 2

1 ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

1.1 Резисторы 2

1.2 Конденсаторы 4

1.3 Индуктивность 5

2 ПОЛУПРОВОДНИКИ

2.1 Основные понятия 5

2.2. Виды проводимости полупроводников. 6

2.3 Электронно–дырочный переход 6

2.4 Классификация и обозначение диодов 7

2.5 Выпрямительные диоды 8

2.6 Высокочастотные импульсные диоды 9

2.7 Импульсные диоды 10

2.8 Стабилитроны 12

2.9 Варикапы 14

2.10 Туннельные и обращенные диоды 15

2.11 Фотодиоды 16

2.12Светодиоды (электролюминесцентные диоды) 19

3 МАЛОМОЩНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

3.1 Основные понятия 20

3.2 Схема выпрямителя с выводом нулевой точки 21

3.3 Мостовая схема выпрямителя 23

3.4 Сглаживающие фильтры 25

3.5 Параметрические стабилизаторы напряжения 29

4 ТРАНЗИСТОРЫ

4.1 Биполярные транзисторы 30

4.2 Схемы включения и статические характеристики. 33

4.3 Статические характеристики транзистора с общей базой 34

 4.4 Статические характеристики транзистора с общим эмиттером 36

4.5 Статические характеристики транзистора с общим коллектором 39

4.6 Параметры транзисторов 40

4.7 Составные биполярные транзисторы 44

4.8 Полевые транзисторы 45

4.9 Статические ВАХ полевых транзисторов с p – n переходом 47

4.10 Параметры полевых транзисторов с p – n переходом 48

4.11 МДП – транзисторы 49

5. ТИРИСТОРЫ

5.1 Основные определения 52

5.2 Тиристор 57

5.3 Симметричный тиристор 59

5.4 Параметры тиристоров 62

5.5 Буквенно – цифровая система обозначения тиристоров 63

6 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТРАНЗИСТОРА

6.1 Выбор рабочей точки транзистора 63

6.2 Схемы питания транзисторов 64

6.3 Стабилизация рабочей точки 65

6.4 Схемы стабилизации 66

6.5 Шумовые свойства транзисторов 68

7 ЭЛЕКТРОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

7.1 Основные понятия и классификация усилителей 68

7.2 Структурная схема однокаскадного усилителя и основные параметры 69

7.3 Частотная характеристика усилителей 70

7.4 Динамическая характеристика усилителя 72

7.5 Обратная связь в усилителях 73

7.6 Однокаскадный резисторный усилитель с емкостной связью с ОЭ 76

7.7 Усилители постоянного тока 76

7.8 Усилитель постоянного тока с противоположной симметрией 77

7.9 Двухтактные УПТ 78

7.10 Усилители с трансформаторной связью 79

7.11 Дифференциальный усилитель 80

7.12 Операционные усилители 81

7.13 Структурные схемы операционных усилителей 82

7.14 Применение операционных усилителей 83

8 ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА 87

9 ТРИГГЕРЫ

9.1 Основные понятия 94

9.2 Способы запуска симметричных триггеров. 95

9.3 Несимметричный триггер с эмиттерной связью 96

9.4 Мультивибраторы 97

9.5 Одновибраторы 98

9.6 Одновибраторы на интегральных схемах 98

9.7 Блокинг – генератор 100

9.8 Триггеры на логических схемах 100

9.9 Мультивибраторы на ОУ 102

9.10 Логические элементы и схемы 103

9.11 Счетчики импульсов 104

9.12 Регистры 106