Главная Импульсный режим работы



Триггер можно рассматривать в качестве устройства запоминания (хранения) одноразрядного числа в двоичном исчислении или элемента информации, закодированной в двоичном коде (О, 1). Эта информация может передаваться по различным каналам в виде сигнала Ывых1 (или «выхг). принимающего одно из двух возможных значений (рис. 2). Один из выходов триггера называется прямым, а другой - инверсным. Сигналы на двух выходах триггера изменяются в противофазе.

Триггеры широко применяются в ЦВМ [33], в цифровых счетчиках числа импульсов [12, 111, 151], в цифровых"автоматах управления и дискретной обработки информации [196, 201, 206, 207], в цифровых делителях частоты [152, 153] и для ряда других целей [75, 151, 154, 155] (в -частности, для формирования прямоугольных импульсов [131]). Некоторые применения триггеров рассматриваются в разд. VI-VII данного учебника.

2. Основные свойства триггера: а) Триггер должен иметь два состояния устойчивого равновесия (покоя), которым соответствуют два стационарных уровня выходного напряжения; в этих состояниях триггер должен находиться произвольно долго - до воздействия на него управляющего сигнала.

б) При каждом воздействии на триггер управляю-и{его сигнала должно происходить переключение (срабатывание) триггера - переброс триггера из одного состояния равновесия в другое.

В качестве управляющего сигнала обычно применяют запускающий импульс Uy = Us (рис. 2), удовлетворяющий определенным требованиям (в отношении высоты, длительности и формы).

3. Разрешающее время и быстродействие триггера. Раз-решаюиим временем триггера называется наименьший интервал времени Тразр между двумя запускающими импульсами, вызывающими бесперебойное (т. е. с вероятностью, равной почти 1) переключение триггера; допускаемая вероятность сбоя в переключении триггера часто крайне низка (например, менее одного сбоя на 10° -10 переключений). Величина, обратная разрешающему времени, называется быстродействием триггера: Р = МТрзр- Быстродействие триггера определяет наибольшее возможное число бесперебойных переключений триггера в 1 с при неизменном интервале Тразр меладу запускающими импульсами. Быстродействие триггера измеряется в герцах (мега-



герцах). Эффективность работы многих электронных устройств зависит от быстродействия триггеров. Быстро действие триггеров достигает -100 МГц.

4. Принципы построения триггеров. Как указывалось в гл. 10, быстродействующие триггеры можно построить на основе применения нелинейных приборов, обладающих падающим участком вольтамперной характеристики. Устройства такого типа рассматриваются в гл. 15. Применяются также триггеры, основанные на использовании нелинейных свойств магнитных материалов [12], и логические триггеры, которые строятся на комбинациях логических схем [12]. Наибольшее распространение в импульсной технике получили триггеры, построенные на двух усилителях с междукаскадной положительной обратной связью (на основе схем М. А. Бонч-Бруевича [129] и В. Икклза- Ф. Джордана [156]). Как мы видели, в таких системах развивается регенеративный процесс, приводящий к опрокидыванию системы; при этом образуются крутые перепады напряжения. Триггеры такого типа рассматриваются в данной главе, причем основное внимание уделено транзисторным триггерам, применяемым на практике наиболее широко.

Разработке теории триггера посвящены работы В. В. Вит-кевича, С. А. Дробова, А. В. Нетушила, Н. В. Семакова, Л. А. Мееровича и Л. Г. Зеличенко, Б. Н. Кононова и многих других советских и иностранных авторов. В книгах [9, 15, 154, 155, 157] приводится обширная библиография этих работ.

5. Стадии работы триггера. Конечная длительность срабатывания триггера обусловлена инерционностью нелинейных элементов триггера, влиянием паразитных и рабочих емкостей триггера и конечной длительностью фронта запускающего импульса. На разных фазах развития процесса переключения триггера действуют различные из указанных факторов, определяющих основной характер этого процесса. В соответствии с этим и с учетом задач Практического использования триггера полный цикл работы триггера (Гр) можно подразделить на три основные стадии: стадию запуска (Гз), стадию переключения (Гпер) и стадию восстановления (Гц); Гр = Гз -f Гер + Гв.

В стадии запуска триггер под воздействием запускающего импульса подводится к порогу своего срабатывания, т. е. к состоянию, при котором начинает действовать внут-. ренний механизм срабатывания триггера (например, положительная обратная связь). В стадии переключения три-



ггер переходит из одного качественного состояния в другое, но еще не являющееся состоянием покоя; в течение этой стадии развивается регенеративный процесс (в принципе даже при прекращении действия запускающего импульса), приводящий к перебросу триггера. Стадия восстановления- та заключительная часть цикла работы триггера, в течение которой триггер, уже находящийся в новом качественном СОСТОЯНИИ, достигает состояния покоя.

Разрешающее время Гразр <7р (хотя в ламповых триггерах Гразр = Тр), но всегда Гразр > Тз. Последнее обусловлено как конечной длительностью стадии переключения, триггера, так и тем, что в течение некоторого времени после переключения триггер теряет чувствительность к запускающим импульсам (см. §8.1, пп. 4-7).

6. Требования, предъявляемые к триггеру: а) Триггер должен сохранять состояние покоя в реальных условиях эксплуатации, т. е. при действии дестабилизирующих факторов И помеховых импульсов (см. § 8.1, пп. 5-6).

б) При каждом воздействии запускающего импульса триггер должен бесперебойно срабатывать; желательно, чтобы чувствительность триггера к импульсам запуска не очень сильно зависела от рабочей температуры и других дестабилизирующих факторов (см. §8-1, п. 5).

в) Разрешающее время триггера не должно превышать заданного значения.

г) Рабочий перепад выходного напряжения триггера Af7p (рис. 2), не должен быть ниже заданного значения.

д) Триггер должен обладать нужной нагрузочной способностью, т. е. он должен быть приспособлен для работы на заданную нагрузку, приключаемую к выходу триггера (см. § 8.4, пп. 14-15); нередко нагрузка триггера является динамической (ее входное сопротивление зависит от состояния триггера).

§ 14.2. СИММЕТРИЧНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ТРИГГЕР

А. СХЕМА И ПРИНЦИП РАБОТЫ

1. Принципиальная схема триггера с коллекторно-базо-выми связями и счетным запуском изображена на рис. 3. От схемы симметричного мультивибратора данная схема отличается наличием источника запирающего напряжения £б > О в базовых цепях и резисторов Rvi Rb цепях свя-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [119] 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195


0.0134