Защелки и триггеры реферат
Обновлено: 05.07.2024
• это совокупность технических устройств и процессов,
обеспечивающих запись, хранение и
воспроизведение информации в ЭВМ
• она реализуется аппаратурно в виде комплекса
взаимосвязанных запоминающих устройств и
программными средствами.
• Запоминающее устройство(ЗУ) – это блок
вычислительной машины или самостоятельное
устройство, предназначенное для записи, хранения и
воспроизведения информации.
• При обращении к памяти производится
считывание или запись некоторой
единицы данных — различной для
устройств разного типа.
• основные операции в памяти:
• 1. запись (занесение) информации в
память
• 2. считывание выборка информации из
памяти.
• Обе эти операции называются
обращением к памяти.
5. Характеристики
• Емкость ЗУ – это количество структурных единиц
информации, которые одновременно можно
разместить в ЗУ.
• Удельная емкость ЗУ – это отношение емкости ЗУ к
его физическому объему.
• Плотность записи ЗУ – это отношение емкости ЗУ к
площади носителя.
• Быстродействие ЗУ – это продолжительность
операции обращения, т. е. время, затрачиваемое на
поиск нужной единицы информации в памяти и на ее
считывание (время обращения при считывании),
или время на поиск места в памяти,
предназначенного для хранения данной единицы
информации, и на ее запись в память (время
обращения при записи).
6. Понятие защелки и триггера
7. 1.Защелки 1.1 асинхронная RS-защелка
8. 1.Защелки 1.1 асинхронная RS-защелка
9. 1.Защелки 1.1 асинхронная RS-защелка
• Рассмотрим устройство и принцип работы
асинхронной RS-защелки. У нее есть два входа: S
(setting — установка) и R (resetting — сброс). У нее
также есть два комплементарных (дополнительных)
выхода: Q и Q. Выходные сигналы защелки, как и
триггера, не определяются текущими входными
сигналами. Таблица 2 отражает переходы SRзащелки в зависимости от значений на выходе Q и
входах S и R. В зависимости от того, какое значение
имеется на выходе Q, говорят, что защелка
находится или установлена в состояние 1 или в
состояние 0.
10. Таблица переходов RS-защелки
Если же защелка находится в состоянии 0 (Q=0) и на ее вход S
подается 1, а при этом R=0, то защелка поменяет свое состояние
на 1 – установиться в состояние 1 (таблица 2, строка № 3).
Если защелка будет находиться в состоянии 1, и на ее входы будут
подаваться такие же значения сигнала, что и выше, то ее
состояние не изменится, она будет хранить бит, равный значению
на выходе Q (таблица 2, строка № 4).
Так же защелка будет хранить один бит данных, если Q=0, а на
входы S и R подаются 0 и 1 соответственно (таблица 2, строка №
5).
Если же на входы защелки, находящейся в состоянии 1, подать
сигнал 0 и 1 соответственно, то она поменяет свое состояние, то
есть предыдущее значение сброситься, защелка установиться в 0
(таблица 2, строка № 6).
Если на входы защелки подавать 1 вне зависимости от того в
каком состоянии она находиться, то защелка будет переходить в
неустойчивое состояние, где выходы Q и Q будут равными 0, что
является недопустимым, поэтому подача такой комбинации
сигналов запрещена.
Примечание: можно не конспектировать этот слайд, но нужно
разобраться как меняется состояние защелки.
13. 1.2. Синхронная RS-защелка
Эта защелка работает также как и асинхронная, но при условии, что на
вход тактового генератора подается 1.
Если туда подается 0, то защелка не меняет своих состояний и
находится в режиме хранения.
В ней не решена проблема запрещенного состояния, когда нельзя на S
и R одновременно подавать 1.
14. 1.3. Синхронная D-защелка
Эта защелка работает также как и асинхронная, но при условии, что на
вход тактового генератора подается 1. На вход D подается данное,
которое должно записаться в защелку.
Если вход тактового генератора подается 0, то защелка не меняет
своих состояний и находится в режиме хранения, вне зависимости от
значений на входе D.
В ней решена проблема запрещенного состояния.
15. Триггеры
16. D-триггер
D-триггер работает также как и D-защелка, но запускается коротким
импульсом, моделирующем фронт сигнала. На вход D подается данное,
которое должно записаться в триггер.
Если на вход генератора импульса подается 0, то триггер не меняет
своих состояний и находится в режиме хранения, вне зависимости от
значений на входе D.
17. Обозначения D-защелок и D-триггеров
18. Т-триггер
• Основой для построения данных
классов триггеров является синхронная
RS-защелка.
• Т-триггер (или счетный триггер) –
предназначен для подсчета входных
двоичных (прямоугольных) импульсов.
Дополнительно их используют в
качестве делителей частоты.
• Различают одно- и двухступенчатые Ттриггеры.
19. Одноступенчатый Т-триггер
20. Одноступенчатый Т-триггер
• Как видно из
временных
диаграмм, в данном
случае Т-триггер –
это устройство,
которое меняет
свое состояние на
противоположное
по фронту каждого
входного импульса.
21. Одноступенчатый Т-триггер
• Т.е. в потоке прямоугольных импульсов выполняется
следующее условие:
• Как видно из данных диаграмм, период следования
выходных импульсов увеличивается ровно вдвое,
следовательно частота выходных импульсов ровно
вдвое уменьшается. Т.е. отдельно взятый Т-триггер
является делителем частоты на два.
22. Двухступенчатые T-триггеры
• При построении двоичных счетчиков, основу которых
составляют Т-триггеры, желательно использование
двухступенчатых Т-триггеров, схемотехника
построения которых следующая:
23. Двухступенчатые T-триггеры
• В данном случае принцип работы Т-триггера
аналогичен предыдущему, с тем отличием, что при
Т=0, T1- в режиме хранения, а T2- в рабочем
режиме. => ранее записанная в T1 информация
перезаписывается в триггер T2.
• При Т=1, наоборот, T1- в рабочем состоянии, а T2- в
режиме хранения. => инверсная информация с T2
переписывается в T1.
24. Двухступенчатые T-триггеры
• Т.о. данное устройство также изменяет свое
состояние на противоположное по каждому входному
импульсу, но выполняет эту процедуру по срезу:
25. JK-триггер
• JK-триггеры подразделяются на универсальные и
комбинированные.
• Универсальный JK-триггер имеет два информационных
входа J и K. По входу J триггер устанавливается в
состояние Q=1, неQ=0, а по входу K-в состояние Q=0,
неQ=1.
– JK-триггер отличается от RS-триггера прежде всего тем
что в нем устранена неопределенность, которая
возникает в RS-триггере при определенной комбинации
входных сигналов.
– Универсальность JK-триггера состоит в том, что он
может выполнять функции RS-, Т- и D-триггеров.
• Комбинированный JK-триггер отличается от
универсального наличием дополнительных асинхронных
входов S и R для предварительной установки триггера в
определенное состояние (логической 1 или 0).
26. Одноступенчатый JK-триггер (универсальный)
27. Одноступенчатый JK-триггер (универсальный)
28. Одноступенчатый JK-триггер (универсальный)
29. Графические обозначения:
30. Счетчики
• Счетчиком называется последовательное
устройство, предназначенное для счета
входных импульсов и фиксации их числа в
двоичном коде.
Любые счетчики строятся на основе N
однотипных связанных между собой
разрядных схем, каждая из которых в общем
случае состоит из триггера и некоторой
комбинационной схемы, предназначенной
для формирования сигналов управления
триггером.
31. Счетчик может выполнять следующие микрооперации над кодовым словом:
установка в нулевое состояние (исходное);
запись входной информации в параллельной форме;
хранение информации;
выдача хранимой информации в параллельной
форме;
• инкремент – увеличение хранящегося кодового слова
на единицу;
• декремент - уменьшение хранящегося кодового
слова на единицу.
32. Основные параметры счетчика:
• Модуль счета М – основной статический
параметр, который характеризует
максимальное число импульсов, после
прихода которого счетчик устанавливается в
исходное состояние.
• Время установления выходного кода tk –
основной динамический параметр, который
характеризует временной интервал между
моментом подачи входного сигнала и
моментом установления нового кода на
выходе.
33. Классификация счетчиков
• 1. По значению модуля счета:
- двоичные, Мкот = целой степени
числа 2 (М=2n);
- двоично-кодированные, в которых М
может принимать любое неравное
целой степени числа 2, значение.
34. Классификация счетчиков
• 2. По направлению счета:
- суммирующие, выполняющие
микрооперацию инкремента над хранящимся
входным словом;
- вычитающие выполняющие микрооперацию
декремента над хранящимся входным
словом;
- реверсивные, выполняющие либо
микрооперацию инкремента, либо
декремента в зависимости от управляющего
сигнала.
35. Классификация счетчиков
3. По способу организации межразрядных связей:
- счетчик с последовательным переносом, в котором
переключение триггеров разрядных схем происходит
последовательно один за другим;
- счетчик с параллельным переносом, в котором
переключение всех триггеров разрядных схем
происходит одновременно по сигналу синхронизации
С;
- счетчик с комбинированным последовательнопараллельным переносом, когда используются
различные комбинации способов переноса.
36. Двоичные счетчики
• Рассмотрим на примере счетчик с
модулем счета М=8 , необходимо как
минимум три триггера. Обратимся к
таблице трехразрядных двоичных
чисел:
37. Двоичные счетчики
38. Двоичные счетчики
• Младший разряд Q0 изменяет свое
состояние с приходом каждого
импульса синхронизации С.
• Q1 – изменяет свое состояние с
приходом каждого 2-го С.
• Q2 - изменяет свое состояние с
приходом каждого 4-го С.
39. Двоичные счетчики
• Данный алгоритм можно реализовать на асинхронных Ттриггерах:
• Синхронизация каждого следующего триггера производится
выходным сигналом предыдущего триггера, а переключение
первого триггера (формирующего Q0) – непосредственно
последовательностью синхроимпульсов.
40. Двоичные счетчики
41. Двоичные счетчики
• Переключение триггера должно
происходить по спаду импульса.
Инкремент (сложение) реализуется на
асинхронном Т-триггере с инверсным
динамическим входом.
Декремент (вычитание) реализуется на
асинхронным Т –триггере с прямым
динамическим входом.
42. Понятие регистра
• Регистр – это совокупность триггеров,
связанных друг с другом определённым
образом общей системой управления,
предназначенная для хранения данных.
В чем разница между защелкой и триггером - Разница Между
Содержание:
главное отличие между защелкой и триггером происходит то, что защелка постоянно проверяет вход и изменяет выход при изменении входа. Напротив, триггер представляет собой комбинацию часов и защелки, и его выход изменяется в соответствии с часами, когда происходит изменение на входе.
Триггеры и защелки - это элементы схемы, которые могут хранить информацию. Можно хранить один бит данных в одной защелке и триггере.
Ключевые области покрыты
Основные условия
Схема, флип-флоп, защелка
Что такое защелка
Лэши работают асинхронно. Другими словами, вывод, который производит защелка, будет зависеть от ввода. Большинство компьютеров сегодня являются синхронными. Выход этих последовательных цепей в компьютерах может изменяться одновременно с глобальным тактовым сигналом.
Рисунок 1: SR Latch
Существует четыре типа защелок: защелки T, D, SR и JK.
Что такое флип-флоп
Триггер может быть спроектирован с использованием ворот NAND или NOR. Таким образом, триггер будет иметь два входа, два выхода и набор и сброс. Этот тип триггера известен как триггер SR.
Рисунок 2: SR триггер
Триггеры способны хранить двоичные значения. У них будет дополнительный тактовый сигнал, который заставляет его работать по-другому по сравнению с защелкой.
Разница между защелкой и триггером
Состав
Защелки строятся с использованием логических элементов, а триггеры строятся с использованием защелок в дополнение к тактовому сигналу.
операция
Существует четкая разница между защелкой и триггером в зависимости от их работы. Защелка непрерывно проверяет вход и соответственно изменяет выход, тогда как триггер непрерывно проверяет вход, но изменяет выход соответствующим образом с тактовым сигналом.
чувствительность
Защелка чувствительна к входному переключателю и способна передавать данные, пока переключатель находится во включенном состоянии. С другой стороны, триггер чувствителен к тактовому сигналу, и выход не изменится, пока не произойдет изменение во входном тактовом сигнале.
Двоичный вход
Другое отличие между триггером и триггером заключается в том, что защелки работают только с двоичными входами, а триггеры - с двоичными входами, а также с тактовым сигналом.
Спусковой крючок
Защелка срабатывает по уровню, так как выходной сигнал будет изменяться только при изменении двоичного уровня. Триггеры, с другой стороны, запускаются по фронту, и выходной сигнал будет изменяться в зависимости от положительного или отрицательного фронта тактового сигнала.
Роль как реестр
Защелки нельзя использовать в качестве регистра из-за отсутствия тактового сигнала. Тем не менее, шлепанцы могут работать как регистры, поскольку они идут с часами. Следовательно, это также разница между защелкой и триггером.
Синхронная природа
Кроме того, защелки не являются синхронными, поскольку они не могут работать на основе сигнала времени. Но триггеры являются синхронными, поскольку они работают на основе тактового сигнала.
Заключение
Триггеры и защелки - это элементы схемы, которые могут хранить информацию. Короче говоря, основным отличием между защелкой и триггером является их метод работы. Защелка непрерывно проверяет вход и изменяет выход соответственно, в то время как триггер непрерывно проверяет вход, но изменяет выход соответствующим образом с тактовым сигналом.
Изображение предоставлено:
Я думаю, что защелка эквивалентна триггеру, поскольку она используется для хранения битов, а также эквивалентна регистру, который также используется для хранения данных. Но после прочтения некоторых статей в Интернете я обнаружил различия между защелками и триггерами, основанными на функциональности, запускаемой по краям и чувствительной к уровню?
Что это обозначает? Триггер такой же, как защелка или нет?
Основное отличие заключается в механизме гейтинга или тактирования. Например, давайте поговорим о SR-триггерах и SR-триггерах.
SR Latch будет выглядеть так
В этой схеме, когда вы устанавливаете S как активный, выход Q будет высоким, а Q 'будет низким. Это независимо от чего-либо еще. (Это активная цепь низкого уровня, поэтому активный здесь означает низкий уровень, но для активного высокого уровня активный означает высокий)
Триггер SR (также называемый закрытой или синхронизированной защелкой SR) выглядит следующим образом.
В этой схеме выход изменяется (т.е. сохраняются данные) только тогда, когда вы даете активный тактовый сигнал. В противном случае, даже если активны S или R, данные не изменятся. Этот механизм используется для синхронизации цепей и регистров, так что данные не изменяются без необходимости.
Защелки не срабатывают вообще. Как только я даю ввод, я получаю вывод в защелках. Триггеры запускаются так, как если бы я дал тактовый триггер, чтобы преобразовать мой вход в выходной.
Триггер построен из двух задних защелок с часами противоположной полярности, которые образуют топологию подчиненного устройства.
Защелки SR бросают каждый за петлю, потому что самый базовый дизайн всегда прозрачен. Таким образом, как только часы включены, люди начинают называть это триггером. Ну, это не так; это закрытая защелка. Однако вы можете построить триггер SR из двух защелок SR:
Или две защелки JK:
Или две защелки D:
Добавление булавки часов к защелке (SR или JK) не делает его триггером - оно делает его закрытой защелкой. Пульсирование часов на закрытой защелке также не делает его триггером; это делает его импульсной защелкой ( описание импульсной защелки ).
Защелки с другой стороны устанавливаются на прозрачность защелки и удерживаются, пока защелка не закроется. Они также позволяют занимать время на протяжении всей фазы прозрачности. Это означает, что если один полупериод медленно, а другой полупериод быстро; при использовании схемы с защелкой медленный путь может занимать время в цикле быстрых путей.
Очень распространенная хитрость при проектировании, когда вам нужно выжать каждую пикосекунду из пути, - это раздвинуть триггер (на две отдельные защелки) и выполнить логику между ними.
В основном время установки и удержания совершенно различны для защелки и триггера; с точки зрения того, как обрабатываются границы цикла. Различие важно, если вы делаете какой-либо дизайн на основе защелки. Многие люди (даже на этом сайте) перепутают их. Но как только вы начнете измерять их, разница станет кристально ясной.
Просто показывает D-триггер на основе t-гейта (обратите внимание, что он построен из двух D-защелок на основе t-гейта с противоположными фазами).
@ TonyStewart.EEsince'75: Хех, кто-то еще ответил прямо передо мной. Да, я знаком с этим определением, но оно немного ручное. Я думаю, что гораздо яснее понять, что триггер построен из двух защелок с противоположными фазовыми часами. Это дает очень точное представление о том, что именно происходит внутри, и лучшее понимание времени установки и удержания. Это важное различие при характеристике стандартных ячеек или при проектировании любого пути к данным. Это также оставляет место для неоднозначности: например, время заимствования триггеров имеет асинхронный характер вокруг активного края clk.
Замена флопов парами защелок, которые работают на разных фазах тактового генератора, дает возможность включить мертвое время между этими фазами. Если некоторые микросхемы активируют свои входные защелки только тогда, когда их вход тактового сигнала ниже (1/3) VDD, а внутренние микросхемы защелкиваются только тогда, когда вход тактового сигнала выше (2/3) VDD, микросхемы, которые используют одни и те же часы, будут быть в состоянии общаться надежно, даже если они не видят переключателя часов в один и тот же момент, при условии, что все микросхемы видели повышение частоты выше (1/3) VDD прежде, чем кто-либо увидит его выше (2/3) VDD. Такой дизайн, казалось бы, .
. функционально лучше, чем триггер Шмидта почти во всех отношениях; Интересно, почему регистры чаще используют триггеры Шмидта, чем разделяют синхронизацию между входом и выходом?
Защелка передает входные данные непосредственно в открытом состоянии и замораживает вывод в заблокированном состоянии. Защелка реагирует на уровень контрольного сигнала.
Существуют различные типы триггеров, но в основном они изменяют состояние на границе управляющего сигнала, а в некоторых случаях ввод данных. Классический D-триггер больше всего похож на защелку, за исключением того, что он смотрит только на вход на определенном фронте часов и замораживает выходной сигнал все оставшееся время.
@Jbord: ты делаешь это слишком сложным. Защелки регулируются по уровню, а шлепанцы - по краю. Это почти все, что нужно сделать.
Защелка является примером бистабильного мультивибратора, то есть устройства с ровно двумя устойчивыми состояниями.
Эти состояния являются высокими и низкими.
Защелка имеет путь обратной связи, поэтому информация может быть сохранена устройством.
Поэтому защелки могут быть устройствами памяти и могут хранить один бит данных до тех пор, пока устройство включено.
Как следует из названия, защелки используются для фиксации информации и удержания ее на месте.
Защелки очень похожи на триггеры, но не являются синхронными устройствами и не работают на фронтах тактовой частоты, как триггеры.
Триггер - это устройство, очень похожее на защелку в том смысле, что оно является бистабильным мутивибратором, имеющим два состояния и путь обратной связи, который позволяет ему хранить немного информации.
Разница между защелкой и триггером заключается в том, что защелка является асинхронной, и выходы могут изменяться, как только поступают входные сигналы (или, по крайней мере, после небольшой задержки распространения).
Триггер, с другой стороны, запускается по фронту и меняет состояние только тогда, когда сигнал управления переходит от высокого к низкому или от низкого к высокому.
Это различие является относительно недавним и не формальным, поскольку многие органы власти все еще называют триггеры защелками и наоборот, но для ясности это полезное различие.
Разница между защелками и триггерами заключается в том, что на их выходы постоянно влияют их входы, пока присутствует сигнал разрешения. Когда они включены, их содержимое изменяется сразу же после изменения их входных данных. Триггеры изменяют свое содержимое только на переднем или заднем фронте разрешающего сигнала. Этот разрешающий сигнал управляет тактовым сигналом. После нарастающего или заднего фронта часов содержание триггера остается постоянным, даже если ввод изменяется.
Разница в основном в предполагаемом использовании. Триггер является общей идеей и имеет вариации - как он запускается, входы JK или D, и все такое. Флип может быть использован для счетчиков, регистров сдвига и всех других применений, которые можно найти в текстах и онлайн-статьях о триггерах.
Защелка - это одно конкретное использование, где набору триггеров (может быть всего один, я полагаю) присваиваются логические уровни, они синхронизируются и после этого постоянно держат эти значения на своих выходах. Снимок, так сказать, двоичного значения. Никакого изменения значений выходов не происходит, за исключением случаев, когда новые входы синхронизируются или защелка очищается, что означает установку всех выходов на ноль.
Триггеры D-типа являются очевидным выбором, но именно то, что вы используете или как это срабатывает, не является жизненно важным для представления о том, что такое защелка, даже если это важно для конкретной схемы или микросхемы, которые вы разрабатываете или используете.
Основное различие заключается в том, что защелка - это уровень, запускаемый, для которого возникает гонка вокруг условия в JK-защелке и Т-защелке, где, поскольку в JK-FF и T-FF нет гонки вокруг условия, а триггеры срабатывают по краю, поэтому нет гонки вокруг условия в фф.
Основное различие между защелками и триггерами состоит в том, что для защелок их выходы постоянно зависят от их входов, пока подается сигнал разрешения. Другими словами, когда они включены, их содержимое изменяется сразу же после изменения их входных данных. С другой стороны, триггеры изменяют свое содержимое только на переднем или заднем фронте сигнала включения. Этот разрешающий сигнал обычно является управляющим тактовым сигналом. После нарастающего или падающего фронта тактового сигнала содержимое триггера остается постоянным, даже если изменяется вход
Похоже, это не добавляет ничего, что еще не было рассмотрено в ответе Прасанта, который был опубликован более двух лет назад.
@PeterJ: Это исправляет грамматику (исходный ответ имел неразрешенный антецедент). Должно быть, было изменение к более раннему ответу, все же.
Одним из важнейших элементов цифровой техники является триггер (англ. Trigger — защёлка, спусковой крючок).
Сам триггер не является базовым элементом, так как он собирается из более простых логических схем. Семейство триггеров весьма обширно. Это триггеры: T, D, C, JK, но основой всех является самый простой RS-триггер.
Без RS триггеров невозможно было бы создание никаких вычислительных устройств от игровой приставки до суперкомпьютера. У триггера два входа S (set) — установка и R (reset) — сброс и два выхода Q-прямой и Q- инверсный. Инверсный выход имеет сверху чёрточку. Триггер бистабильная система, которая может находиться в одном из двух устойчивых состояний сколь угодно долго. На рисунке показан RS-триггер выполненный на элементах 2ИЛИ – НЕ.
Точно так же триггер может быть выполнен и на элементах 2И – НЕ.
Единственная разница это то, что триггер на элементах И – НЕ активируется, то есть переводится в другое состояние потенциалом логического нуля. Триггер, собранный на элементах ИЛИ – НЕ активируется логической единицей. Это определяется таблицей истинности логических элементов. При подаче положительного потенциала на вход S мы получим на выходе Q высокий потенциал, а на выходе Q низкий потенциал. Тем самым мы записали в триггер, как в ячейку памяти, единицу. Пока на вход R не будет подан высокий потенциал, состояние триггера не изменится.
На принципиальных схемах триггер изображается следующим образом.
Два входа R и S, два выхода прямой и инверсный и буква Т означающая триггер.
Хорошо отображает принцип работы RS-триггера несложная схема, собранная на двух элементах 2И – НЕ. Для этого используется микросхема 155ЛА3, которая содержит четыре таких элемента. Нумерация на схеме соответствует выводам микросхемы. Напряжение питания +5V подаётся на 14 вывод, а минус подаётся на 7 вывод микросхемы. После включения питания триггер установится в одно из двух устойчивых состояний.
Исходя из того, что сопротивление переходов транзисторов логических элементов не может быть абсолютно одинаковым, то триггер после включения питания, как правило, принимает одно и то же состояние.
Допустим, после подачи питания у нас горит верхний по схеме светодиод HL1. Можно сколько угодно нажимать кнопку SB1 ситуация не изменится, но достаточно на долю секунды замкнуть контакты кнопки SB2 как триггер поменяет своё состояние на противоположное. Горевший светодиод HL1 погаснет и загорится другой — HL2. Тем самым мы перевели триггер в другое устойчивое состояние.
На данной схеме всё достаточно условно, а на реальном триггере принято считать, что если на прямом выходе "Q" высокий уровень то триггер установлен, если уровень низкий то триггер сброшен.
Основной недостаток рассматриваемого триггера это, то, что он асинхронный. Другие более сложные схемы триггеров синхронизируются тактовыми импульсами общими для всей схемы и вырабатываемые тактовым генератором. Кроме того сложная входная логика позволяет держать триггер в установленном состоянии до тех пор пока не будет сформирован сигнал разрешения смены состояния триггера.
RS-триггер может быть и синхронным, но двух логических элементов для этого мало.
На рисунке изображена схема синхронного RS-триггера. Такой триггер может быть собран на микросхеме К155ЛА3, которая содержит как раз четыре элемента 2И – НЕ. В данной схеме переключение триггера из одного состояния в другое может быть осуществлено только в момент прихода синхроимпульса на вход "C".
Благодаря своей простоте и недорогой стоимости RS-триггеры широко применяются в схемах индикации. Часто для повышения надёжности и устранения возможности случайного срабатывания RS-триггер собирается по так называемой двухступенчатой схеме. Вот схема.
Здесь можно видеть два совершенно одинаковых синхронных RS-триггера, только для второго триггера синхроимпульсы инвертируются. Первый триггер в связке называют M (master) — хозяин, а второй триггер называется S (slave) — раб.
Допустим на входе "С" высокий потенциал. М-триггер принимает информацию, но низкий потенциал на входе синхронизации S-триггера блокирует приём информации. После того как потенциал поменялся на противоположный информация из M-триггера записывается в S-триггер, но приём информации в M-триггер блокируется.
Такая двухступенчатая система намного надёжнее обычного RS-триггера. Она свободна от случайных срабатываний.
Для более наглядного изучения работы RS-триггера рекомендую провести эксперименты с RS-триггером.
Надёжная токовая защита для БП и ЗУ на IR2153 и электронном трансформаторе.
На создание данной статьи меня спровоцировал опыт создания блоков питания и зарядных устройств на основе простых импульсных блоков питания, которыми являются как иип на IR2153, так и переделанный различными способами под блок питания электронный трансформатор. Данные источники питания являются простыми, нестабилизированными импульсными блоками питания без каких-либо защит. Не смотря на данные недостатки, такие источники питания довольно просты в изготовлении,не требуют сложной настройки, времени на создание такого блока питания требуется меньше чем на полный ШИМ БП с узлами стабилизации и защиты.
Обьединив такой блок питания и простейший ШИМ- регулятор на NE555, получам регулируемый блок питания как для экспирементов, так и для зарядки АКБ. Радости нашей нет предела до того момента, пока данный девайс не попробовать на искру, или по ошибке, размышляя над созданием очередного аппарата перепутать полярность заряжаемого АКБ. Окрикивая громким хлопком и орошая едким дымом помещение,в котором произошол данный конфуз, изобретение сообщает нам, что простой импульсный блок питания, который собран по упрощённо-ознакомительной схеме не может быть надёжным.
Тут пришла мысль о том, чтобы найти не просто ввести тот или инной узел защиты в конкретный экземпляр блока питания, а найти или создать универсальную быстродействующую схему, которую можно внедрять в любой вторичный источник питания.
Требования к узлу защиты:
-плата защиты должна занимать мало места
-работоспособной при больших токах нагрузки
-высокая скорость срабатывания
Одним из заинтересовавших вариантов была такая схема, найденная в интерете:
При замыкании выхода данной схемы, разряжается ёмкость затвора VT1 через диод VD1, что приводит к закрытию VT1 и ток через транзистор не протекает, блок питания остаётся целым и невредимым. Но что же произойдёт если на выход данной схемы подключить нагрузку, в 300вт, когда наш иип может выдать всего 200вт? Не смотря на то что у нас присутствует схема защиты, замученный блок питания снова взрывается.
Недостатки данной схемы:
1. Необходимо точно подбирать сопротивление шунта, чтобы максимально допустимый ток блока питания создал такое падение напряжения на выбранном шунте, при котором VT2, открываясь полностью закроет VT1.
2. В данной схеме может наступить момент, когда ток проходящий через шунт, приоткроет VT2, вследствии чего VT1 начнёт закрываться и останется в таком состоянии, что будет недозакрыт, а учитывая что через VT1 протекает немалый ток, то данный линейный режим вызовет его сильный перегрев, врезультате которого VT1 будет пробит.
В блоке питания на IR2153 однажды применял триггерную защиту, остался доволен её работой. Прицепим к схеме триггерной защёлки на комплиментарной паре транзисторов шунт в качестве датчика тока и n-канальный транзистор в роли ключевого элемента получаем такую схему:
После подачи питания на схему, транзистор Q3, через светодиод и R4 открывается, стабилитрон D3 ограничивает напряжение на затворе полевого транзистора. D4 защищает Q3 от выбросов высокого напряжения, при подключении индуктивной нагрузки (электродвигатель). На паре транзисторов Q1, Q2 собран аналог тиристора. Ток, протекающий через шунт R1, вызывает падение напряжения, которое с движка переменного резистора R10, и цепочку R2, С2, поступает на базу транзистора Q2. Величину напряжения с шунта, которое пропорционально току, протекающему через этот шунт можно регулировать прерменным резистором R10. В момент, когда напряжение на базе Q2 станет больше 0.5-0.7в транзистор Q2 начнёт открываться, тем самым открывая Q1, в свою очередь транзистор Q1открываясь, будет открывать Q2. Данный процесс происходит очень быстро, за доли секунды транзисторы откроют друг друга и останутся в таком устойчивом состоянии. Через открытый аналог тиристора затвро Q3, а также резистор R4 окажутся подключены к общему проводнику схемы, что приведёт к закрытию Q3 и свечение светодиода D1 сообщит о том что сработала защита. Снять защиту можно как отключив кратковременно питание, так и кратковременным нажатием на кнопку S1.
Универсальная схема защиты была создана и проверена в работе, шунт R1 был составлен из двух резисторов 0.22 Ом 5Вт. Остался последний шаг — вводим в нвшу схему защиту от переполюсовки клемм АКБ.
Схема с защитой от переполюсовки :
Наша схема дополнилась диодом D2, резисторами R6, R5. Кнопка S1 была убрана из схемы по причине того, что при срабатывании защиты она не выводила схему из защиты, после доработки.
Токовая защита осталась без изменений, снять защиту можно отключив питание на 2-3 секунды. При подключении к выходу схемы АКБ, перепутав полярность, напряжение с АКБ через диод D2, резистор R6 поступает на базу Q2, срабатывает защита Q3 закрывается, светодиод D1 сигнализирует о срабатывании защиты.
На этой волне я заканчиваю поиски защиты для своих простых иип. Работой своих схем доволен, надеюсь они пригодятся и вам.
В своё время меня очень удивила емкостная трёхточка. Я был уверен, что построить генератор на одном транзисторе можно только с трансформатором. Оказалось, что это не так.
А какое минимальное количество транзисторов необходимо для RS-триггера? Над этим вопросом я даже не задумывался. Был уверен, что два. И вот недавно выяснилось, что достаточно одного.
Для работы триггера необходим внешний тактовый генератор (от 200 до 500 кГц, уровни ТТЛ). Он может быть общим для всех триггеров в схеме. Чтобы перевести триггер в состояние логической единицы, нужно кратковременно подать напряжение питания через резистор на конденсатор C2. Светодиод, засветившийся и продолживший светиться и после прекращения подачи напряжения, укажет на успешную смену триггером одного устойчивого состояния на другое. Для возврата триггера в состояние логического нуля нужно либо кратоквременно закоротить тот же конденсатор, либо на мгновение прекратить подачу тактовых импульсов. Светодиод погаснет, а после, соответственно, удаления перемычки с конденсатора или возвращения тактового сигнала не включится снова.
Выходные сигналы триггера необычны и неудобны. Логическому нулю соответствует напряжение питания, единице — сигнал тактовой частоты. Осталась самая малость — изобрести машину времени для передачи хотя бы только информации. Эта схема очень пригодилась бы в пятидесятых, когда транзисторы стоили намного дороже конденсаторов и резисторов. Но тогда почему-то её никто не изобрёл.
Читайте также: