Триггеры

Устройство, имеющее два устойчивых состояния, называют триггером. В одном из них на выходе триггера присутствует высокий потенциал, в другом — низкий. Переход триггера из одного состояния в другое происходит лавинообразно, но только с приходом переключающего (запускающего) сигнала.

По принципу действия триггер напоминает взведенную пружину, спускаемую внешней силой. Отсюда еще одно название триггера — спусковое устройство.

В интервале между переключающими сигналами состояние триггера не меняется, т.е. триггер «запоминает» поступление сигнала, отражая это величиной потенциала на выходе. Сказанное дает возможность использовать триггер как элемент памяти. Если совокупность триггеров установить в одинаковое (исходное) состояние, а затем на каждый триггер подать сигнал, соответствующий элементу цифрового кода, то на выходах триггеров установятся и могут неограниченно долго присутствовать потенциалы, представляющие этот код в параллельной форме.

При переключении триггера потенциалы на его выходе меняются лавинообразно, т.е. на выходе формируется прямоугольный импульс с крутыми фронтами. Это позволяет использовать триггер для формирования прямоугольных импульсов из напряжения другой» формы (например, из синусоидального).

При поступлении каждой» пары переключающих импульсов потенциал на выходе триггера меняется от высокого к низкому и обратно. т.е. на выходе формируется один импульс. Таким образом, триггер можно использовать как делитель частоты переключающих импульсов на два.

Триггеры могут быть выполнены на цифровых интегральных микросхемах, операционных усилителях и дискретных компонентах (среди них активными элементами являются главным образом транзисторы).

Простейшая схема, позволяющая запоминать двоичную информацию, строится на основе простейших логических элементов, «ИЛИ» или «И». Такая схема, построенная на элементах «И» приведена на рисунке 14. Вход S (Set) позволяет устанавливать выход триггера Q в единичное состояние при подаче на его вход логического нуля. Вход R (Reset) позволяет сбрасывать выход триггера Q в нулевое состояние при подаче на его вход логического нуля.

Рис. 12. Схема простейшего триггера на схемах «И». Входы R и S инверсные (активный уровень '0')

Точно так же можно построить RS триггер и на логических элементах «ИЛИ». Схема RS триггера, построенного на логических элементах «ИЛИ» приведена на рис. 15. Единственное отличие будет заключаться в том, что сброс и установка триггера будет производиться единичными логическими уровнями.

Рис. 13. Схема простейшего триггера на схемах «ИЛИ». Входы R и S прямые (активный уровень '1')

Так как триггер при построении его на различных элементах работает одинаково, то его изображение на принципиальных схемах тоже одинаково. Изображение простейшего триггера на принципиальных схемах приведено на рисунке 14.

Рис. 14.Обозначение простейшего триггера на принципиальных схемах

Схема триггера позволяет запоминать состояние логической схемы, но так как в начальный момент времени может возникать переходный процесс (в цифровых схемах этот процесс называется опасные гонки), то запоминать состояния логической схемы нужно только в определенные моменты времени, когда все переходные процессы закончены. То есть цифровые схемы требуют синхросигнала. Все переходные процессы должны закончиться за время периода синхросигнала. Для таких цифровых схем требуются синхронные триггеры. Схема синхронного триггера приведена на рисунке 15, а обозначение на принципиальных схемах на рисунке 16.

Рис. 15. Схема синхронного Рис.16. Обозначение

триггера на схемах "И" синхронного триггера на

принципиальных схемах

В приведенной схеме для записи логического 0 и логической 1 требуются разные входы, что не всегда удобно. Поэтому для запоминания дискретной информации применяются D триггеры. Схема такого триггера приведена на рисунке 17, а обозначение на принципиальных схемах на рисунке 18.

Рис.17. Схема D триггера Рис.18. Обозначение D триггера

(защелки) (защелки) на принципиальных

схемах

Дата добавления: 2015-06-04