Асинхронды триггерлер
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ...........................................................................................................3
1 ТРИГГЕРЛЕР...............................................................................................4
1.1 Триггерлердің түрлері.............................................................................4
1.2 Асинхронды триггерлер.......................................................................22
1.3 Асинхронды RS-триггері......................................................................22
1.4 Асинхронды JK-триггері......................................................................25
1.5 Асинхронды D-триггері........................................................................27
1.6 Асинхронды DV-тирггері.....................................................................27
2 ТРИГГЕРДІ ЕСЕПТЕУ..............................................................................30
3. КОНСТРУКЦИЯЛЫҚ БӨЛІМ
3.1 ЭТ-ЛО3 типті азқуатты триггер схемасы.....................33
4. ҚОРЫТЫНДЫ...........................................................................................34
Пайдаланған әдебиеттер................................................................................35
КІРІСПЕ
Бұл курстық жобада асинхронды триггерлер, оның түрлері,
Сонымен триггер деп электрондық есептеуіш машиналарында, автоматика мен
Қазіргі кездегі аппаратуралар жобалаушылардың міндеті – триггерлерді логикалық
Триггердің ақпарат жазу түрі бойынша классификациясы жұмыстың уақытылы
Олардың негізгі жұмыс принципі және импульстік құрылғылардың құрылуына
Қазіргі кезде триггерлік схемалардың көптеген түрі пайда болды,
Коллекторлы-базалық байланыс арқылы
Эмиттерлік байланыс арқылы
Триггерлер көбінесе тартқыштарда (распредилитель) және ауыспалы-санауыштар негігі телемеханикалық
1 ТРИГГЕРЛЕР
Триггерлердің түрлері
Триггерлер – жады эдементінен және онымен басқару схемасынан
ИМС сериялары триггерлік – элементтерінен тұрады. Қазіргі кезде
Сурет 1.1 - Триггерлер классификациясы
Триггерлерлді логикалық жұмыс істеу және ақпарат жазу түріне
Логикалық жұмыс істеуі бойынша: RS, D, T, DV,
Триггерлер деп – екі орнықты күйі бар, бір
Қайта генерациялы процесті жиі электрлік тізбектегі өтпелі процестің
Триггердің бір орнықты күйден басқа күйге өтуі басқару
-E
+E
a)
A A
B B
б) в)
Сурет 1.2 - Cимметриялық триггердің схемасы (а); симметирялық
Қазіргі кезде, жоғарыда қысқа тоқталып кеткендей өнеркәсіпте
1.2, а-суретте көрсетілген p-n-p типті транзистордағы симметриялық триггерлердің
Егер схема параметрлері осылай таңдалған: транзистордың біреуінің жабық,
Тұрақты күйдің бірінде триггер сыртқы басқару кернеу сигналы
және конденсаторлары ауыстырып-қосу процесін тездету
Триггердің жұмысын терең қарастыруға болады, әр транзисторды сәйкес
Бір логикалық элементтің кіріс сигналы басқасының шығыс сигналы
Стандартты логикалық элемент негізіндегі триггерлік схемаларды орындау мүмкіндігі
Ақпарат жазу түрі бойынша классификациясы жұмыстың уақытылы диаграммасын
Асинхронды триггерде күйдің өзгеруі басқару сигналының тура келуінен
Функционалдық сипаты бойынша триггерлерді классификациялау негізі логикалық басқару
Триггердің мұндай әртүрлі кластары әртүрлі басқару ұйым түріне,
Q Q Q
а) б) в)
Q Q Q
D
V
C
г) д) е)
Сурет 1.3 – Триггелердің шартты белгіленуі:
а – асинхронды Т-триггер (0/1 шебі бойынша жұмыс
0, 1, Q, , X
0 – А кірістегі логикалық сигналынан тәуелсіз, триггер
1 - А кірістегі логикалық сигналынан тәуелсіз, триггер
Q - А кірістегі ақпараттың өзгеруінде триггер күйі
- триггердің күйі өзгереді, егер А кірісінде ақпарат
X – триггердің анықталмаған күйі, кіріс ақпарат сигналының
МЕСТ-2.743-72 сәйкесінше триггерді тікбұрыш ретінде белгілейді, оны
S – «1» сәйкесінше бөлек орнату үшін кіріс
R – «о» сәйкесінше триггерді бөлек орнату үшіін
J – универсалды триггердегі «1» күйін орнату үшін
K - универсалды триггердегі «о» күйін орнату үшін
T – санау кірісі (Т-кіріс);
D -«1» немесе «о» күйіндегі триггерді
V – толықтауыш басқару кіріс ақпаратты қабылдау үшін
C – ақпаратты қабылдауға басқару кіріс рұқсаты, кейде
Егер триггер шеппен немесе импульс қиығымен басқарылса, яғни
RS-типті триггер. Екі ақпараттық: R және S кірісі
R=0 және S=1 болған кезде триггер «1»
S Q
Q
S
а) б)
R
Q
S
в)
Сурет 1.4 - Синхронды RS-типті триггер схемасы: а
RS-типті триггер үшін S=1, R=1 комбинациясы тыйым
RS-триггер күйін кіріс сигналына тәуелділігі 1.1-кестесінде көрсетілген. 1.4-суретінде
1.4, а-суретінде көрсетілген схемада триггер =0
Кесте 1.1
R S
0 0
0 1 1
1 0 0
1 1 X
салынған комбинация болып табылады. және
Триггердің кез келген бастапқы күйінде
Кесте 1.2
Нұсқа 1 Нұсқа 2
а
б
Кіріс 1 Кіріс 2
Кіріс 1 Кіріс 2
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
0
1
а
б
Кіріс 1 Кіріс 2
Кіріс 1 Кіріс 2
1
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
1
1
Таблицадан қандай да болмасын шығатын күйдегі триггерлер
Триггерлерде, 1.4, б, в - суретінде көрсетілгендей, олардың
Триггердің жақсы жұмыс істеуі үшін синалдардың ұзақтығы, олардың
Асинхронды RS-триггерінің өздік қондырғы ретінде шектеулі қолданады.
D-типті триггерлерін кейде кідіріс триггерлері деп те атайды.
D-типті триггерлердің жұмысын сипаттайтын логикалық теңсіздік түрі
=
Ол D-типті триггерлерінің моментіндегі,
Q Q
D
R S
D
а) б) в)
t
г) t
Сурет 1.5 – Асинхронды D-триггерлерінің схемалары (а, б),
D-типті триггерлерінің құрамына, практикада қолданылатын, RS-триггерлері кіреді,
Онда таралу кідірісі салдарынан логикалық элементтерде Q кірісіндегі
Шынында да, егер D кірісіне «1» сигналы берілсе,
Берілген D-триггері жұмыс істейді, тек қана RS-триггерлерінің элементтер
Триггердің күйі әртүрлі уақыт моменттерінде анықталуы мүмкіндігін 1.3-кестесінен
Кесте 1.3
t D R S Q
1 0 1 1 0
> + 1
1 1
0 1
1 0
1 1
0
< <
< < 0
0 0
1 0
0 1
0 0
1
Синхрондау біртактылы D-триггерлердің практикалық жүзеге асыру нұсқаулары И-НЕ
1.6, в-суретінде синхрондау D-триггерінің шартты белгілері көрсетілген. С
D
Q
Q
а) б)
Q
в)
Сурет 1.6 – а – И-НЕ элементіндегі; б
элемент кірісіне түсерде, триггерді Q=1 күйіне қалыптастырып,
Мұндай амалмен, триггерде ақпарат жазылады, синхрондау импульсі келгенге
Егер ондағы И-НЕ логикалық элементі ИЛИ-НЕ элементімен ауыстырылса,
D-триггерлер бір фазалы немесе екітактылы D-триггерлері болып
Бірфазалы D-триггердің айрықша ерекшелігі бір ғана ақпараттық шығыс
И жоғарғы схемасының кірісінде С сигналы инверттелгендіктен, ал
D
C Q Q
D
a) б)
D
C Q
V
в)
Сурет 1.7 – И-ИЛИ-НЕ элементіндегі бірфазалы D-триггерлерінің схемалары
сигналы инверттелмейді және тактылы импульстің жоқ болуынан (С=0)
Екітактылы D-триггерлерде ақпарат жазылу үшін екітактылы импульс беру
DV-типті триггері D-типті синхронды триггерінен V ақпараттық кіріс
Шынында да, егер Q=1 шығатын күйінде, ал V=0
S-типті триггер – екі тұрақты күйі бар және
S Q
R
C
a)
Q
C
R
б)
S
Q
C
R
в)
Сурет 1.8 – Синхрондайтын триггерлер схемалары: а –
S-триггері схемасы (1.8, а-сурет) RS-триггер схемасынан
R-типті триггері S-триггері және RS-триггерінен R=S=1 комбинацияларында нөлдік
Е-типті триггері (1.8, в-сурет) R=S=1 комбинациясы шығыс күйін
Т-типті триггер – бұл логикалық схема; екі тұрақты
Q
Q
Т
б)
Q
а) в)
T Q Q
V
д)
Q
г)
е)
Сурет 1.9– Санау триггерінің схемалары: а – RS-триггер
Т-триггерінің біреуінің жұмысын қарастыралық (1.9, а-сурет). Шығатын күйде
Екінші санаулы импульсі келіп түсу нәтижесінде, вентиль ашылады
TV-типті триггер Т-типті триггерлерден толықтауыш V кірісі бар
Т-триггер ретінде D-триггерін қолдануға болады. Сол үшін оның
Импульс ұзақтығының шегін шешу үшін, С кірісіне берілген
D-триггерлері сыртқы байланыс көмегімен Т-триггерде түрленуі мүмкін, ал
JK-типті триггер – бұл схема екі тұрақты күйі
JK-типті триггер жан-жақты болып келеді, оның негізінде қиын
J Q
K
a)
Q J=S Q
T
K=R
D
б) в) г)
Сурет 1.10 – JK-триггерінің схемасы (а); D-триггерін құрудағы
Триггердің артықшылығы. Триггерлерде қолданылатын конденсаторлар тек қана транзисторлардың
Сол себепті, триггердің схемасын тек қана резисторлар мен
Триггерлердің негізгі ерекшелігі, олардың шығысының тек кіріс сигналдармен
Логикалық-комбинациялық схемалардың шығысы кіріс сигналдарының қиысуларына тікелей байланысты.
Басқаша айтқанда, шығыс жолынан белгілі бір хабар алу
Сондықтан да мұндай құрылғылар жадылық немесе есте сақтау
Қорыта айтқанда, әрбір келесі санақ импульсінен триггердің жағдайы
Триггерлердің шығыс сигналдарның өзгеру жиілігі кіріс сигнал жиілігінен
Асинхронды триггерлер
Асинхрондық триггерлерде ақпаратты жазу тікелей, олардың
Кірістердегі күйлердің (жағдайлардың) комбинациясына байланысты / =0/
Q-триггердің тікелей шығысы, яғни триггердің күйі.
-кірісіндегі ақпарат өзгергенде, қалпынан таймайды.
-триггердің инверстік шығысы, яғни триггердің күйі, триггердің
Кір1, Кір0 триггердің жеке өзінің (сақтағыш бөлігінің) кірістері,
мен триггердің жеке өзінің (сақтағыш
Логикалық байланыстарды ұйымдастыру әдістеріне байланысты триггерлер «0» және
Асинхронды RS-триггері
RS-триггерлер. Асинхрондық RS-триггердің шартты белгісі. RS-триггер деген атауы
Осындай триггерлік құрылғының екі ақпараттық кірісі бар: бір
Q
Сурет 1.1 - Асинхрондық RS-триггердің шартты белгісі
Кірістердегі S=I, R=0 күйлерінде шығыстағы күй 1-ге сәйкес
Кесте 1.1
S R
0 0 Q
0 1 1
1 0 0
1 1 X
қосылғанға дейінгі, ал іске қосылғаннан
Асинхрондық RS-триггерді ИЛИ-НЕ логикалық элементтері арқылы (1.2, а-сурет)
Асинхронды RS триггердің тек екі ақпараттық кірісі бар:
түсіру кірісі R
кіріс қондырғы S
Негізінде бұл өте қарапайым есте сақтау элементі, ол
1.2-ауысу кестесін пайдаланып асинхронды RS триггерлердің жұмыс
S
Q Q
R
а) б)
Сурет 1.2 - Асинхрондық RS-триггерді ИЛИ-НЕ немесе И-НЕ
Жоғарыда көрсетілген кестеден көргендей, И-НЕ элементіндегі триггер инверсті
Кесте 1.2
И-НЕ элементіндегі
RS-триггердің өту кестесі
0
0
1
1 0
1
0
1 -
0
1
0 0
1
0
-
0
0
1
1 0
1
0
1 -
1
0
1 1
0
1
-
Триггерлердің пайдаланатын ақпараттық кірістеріне байланысты шартты белгілері 1.3
Триггердің екі ақпараттық кірісіне активті логикалық сигнал берілсін.
1.3.3, а-сурет триггерге R=S=0 болсын. Онда
Триггердің осы түрі жұмысының математикалық түсінігін, лебізін алу
Кірістер анықтамасына байланысты түзу ақпараттық кірістері бар триггерлер
Q Q
а) б)
Сурет 1.3 –инверсті (а) және түзу ақпаратты (б)
Сол сияқты R=1 онда =0.
Алынған карта алдында істелінген қорытындыны, яғни бір мезгілде
Осы шыққан мәндерден ( шығыс функциясының)
=S+Q (1.3.1)
Ал инверсті ақпараттық кірістері бар триггер үшін
= + R
Асинхрондық триггер өзінің күйін (жағдайын) тікелей өзгертеді, яғни
1.4 Асинхронды JK-триггері
Асинхронды JK-триггер. Мұндай триггер асинхронды RS-триггеріне басқару
JK-триггерінің жұмыс істеу принципін И-НЕ элементтерінде тұрғызылған схема
Триггерде ақпарат жазылғандықтан, J=1, K=0-ге сәйкес болса,
3 1
R
J Q K Q
4 2
K J
a)
Сурет 1.1- Асинхронды JK-триггерінің структуралық схемасы: а –
бұл жағдайда өзгермейді. Шынында, =1,
JK-триггерінің болып жатқан күйінен тәуелсіз, кірісінде J=1,
Асинхронды триггерлердің орташа жұмыс істуі үшін J және
1.5 Асинхронды D-триггері
Асинхронды D-триггерлер. Мұндай типті триггерді (R және S)
Асинхронды DV-триггер. И-НЕ элементіндегі асинхронды DV-триггерінің структуралық схемасы
D S D S
Q
Q
R R
а) б)
Сурет 1.1 – Асинхронды D-триггерлер: а- И-НЕ элементіндегі;
тирггерлері сияқты. Рұқсат етілген кіріс ретінде V кірісі
1.6 Асинхронды DV-триггері
Асинхронды DV-триггерді ИЛИ-НЕ элементінде де құруға болады (1.1-сурет).
D 3 S 1
Q
4 2
C
S
Сурет 1.1– ИЛИ-НЕ элементіндегі DV-триггерінің структуралық схемасы
2 ТРИГГЕРДІ ЕСЕПТЕУ
Азқуатты триггердің параметрлерінің есептеуі
Қалыпты триггер келесі элементтерге жүктеледі:
Бірқалыпты элемент ИЛИ-НЕ;
Бірнеше қалыпты диодтық И типті тіреуіштер;
Триггерге;
Триггерге және бір элемент ИЛИ-НЕ;
Триггерге және бірнеше диодтық И типті тіреуіштерге.
Триггерлер көбінесе тартқыштарда (распредилитель) және ауыспалы-санауыштар негігі телемеханикалық
Есептеуде триггер аналогтық және n диодтық U типті
Қуат көзінің кернеуі – 12 В. Ток пайдаланудың
Шығыс кернеудің деңгейлері
Сигнал 0
сигнал 1
Жұмыс жиілігі 5 кГЦ дейін, сол сияқты диодтарқосылғанда
П16А типті транзистор
Д9Д типті диод кОм
кОм; кОм
кОм; мкФ
Конденсаторлар(К50-6)типті (10,20,50,100,200,500,1000).
П16А типті транзистор
Күшейткіш коэф.20-100.
Ток беру шекаралық жиілігі 1МГц.
Тұрақты ток I -6 А.
Коллектор-эмиттер U-5(0,5).
Коллектор-база U-5.
Коллектордағы қуаттың кемуі Р-30мВт.
Қарастыратын суретте (схемада) триггердің екі кеудесі симметриялық, бірдей
1) Мысалға бастапқы күйдегі триод
(2.1)
мұндағы - С сыйымдылықтың ток
Бастапқы моментте: , одан жеңілдетілген
= (2.2)
немесе
; (2.3)
Егер (2.3 )-ке және
(2.4)
(2.5)
мА
2) Транзисторлардың ығысу тізбегінде азайтылған кернеуде ток мынаған
мА (2.7)
3) Ашық транзистор триггерде тізбек базасында ток мынаған
мА (2.8)
4) Күшейту коэффициентін анықтау. Экспериментальді қисықтар негізінде
(2.9)
5) Коллектор тогының мүмкін мәнін (допустимая величина) анықтау.
мА (2.10)
6) Триггердің ішкі жүктемеге беретін мүмкін ток мәнін
мА
(2.11)
7) Ішкі жүктемеге таралатын токты қарастырамыз.
;
(2.12)
n – U типті диодтық тіреуіштер саны; осыларға
;
мА
мА (2.13)
мА (2.14)
, , токтары
8) Кіріс тогының максимал мәні санағыш триггерді аудару
мА (2.15)
9) Триггердің жүктемелік мүмкіншілігін анықтау. Токтың (2.11), (2.12),
(2.16)
Егер мәнін теңдеуімен анықталатын мүмкін
мА; ондағы (2.17)
Сол үшін, ең жарамсыз қолайсыз деген режимде қалыпты
10) Транзистордың жабылу қабілетін анықтау. Триггер қырқу (отсечка)
одан
(2.18)
Қырқу режимін бұзу үшін транзистор базасындағы кедергі, оның
(2.19)
ҚОРЫТЫНДЫ
Бұл курстық жоба электроникада қолданылатын триггерлердің көптеген тараған
Импульс таратқыштарда, екілік санағыш негізінде жасалынған және диодтық
Сонымен триггер деп электрондық есептеуіш машиналарында, автоматика мен
Қазіргі кезде триггерлік схемалардың көптеген түрі пайда болды,
Пайдаланған әдебиеттер
1. Угрюмов М. К. – Учебное пособие –
2. Гусев В. Г., Гусев Ю. М –
3. Ющин Анатолий «Цифровые микросхемы для электронных устройств»
4. Устюжаников В. – Конструирование и расчет микросхем
5. Д. Линна – Анализ и расчет интегральных
6. Миллер Е. В. – Бесконтактные ьогические элементы
2
Фронтпен басқарылатын
Екітабалды-рықты
Біртабалды- рықты
Деңгеймен басқарылатын
Көптактылы
Біртактылы
Синхрон- ды
Асинхронды
Қиын логикамен
Араластырыл- ған
JK
TV
DV
T
D
RS
Триггерлер
1
1
&
&
&
&
1
1
&
&
& 1
&
Т
Т
S T
C
R
D T
C
S T
C
R
S T
J
C
K
R
&
&
1
1
1
T
D
&
&
&
&
&
&
&
&
&
& T
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
ЛЗ
&
&
&
&
ЛЗ
T
T
T T
V
ЛЗ
1
1
1
1
ЛЗ
D T
C
D T
C
C
ЛЗ
ЛЗ
ЛЗ
&
&
S T
R
J T
K
&
J T
K
J T
K
S T
R
1
1
&
&
R T
S
R T
S
&
&
1
1
1
1
&
&
&
&
1
1
&
&
&
1
1 &
& 1
&
1
&
&
&
&
1
1
1
1
D T
C
Триггерлер
САНДЫҚ ТЕХНИКАДА ҚОЛДАНЫЛАТЫН ЕСЕПТЕУ ЖҮЙЕЛЕРІН ҰЙЫМДАСТЫРУ
Асинхронды RS триггерлер
Синхронды триггерлер
Цифрлық схемотехника құрылғысы триггерлерді ТТЛ транзисторлы - транзисторлық логикалық элементтері негізінде жобалау
Сандық құрылғылардың түйіндерінің жіктелуі
Динамикалы басқарылымды триггерлер
Динамикалық басқарылатын триггерлер
Комбинациялық микросхемалар
Логикалық элементтер