Устройството и принципът на работа на симетричен спусък

Лаборатория #9

Изследване на работата на симетричен тригер върху биполярни транзистори.

Целта на работата: 1. Да се запознаят с предназначението и принципа на действие на спусъка

2. Запознайте се с практическите схеми на RS джапанките.

Тригер - електронна схема с две стабилни състояния. Схемата за задействане на електронна тръба е предложена през 1918 г. от българския учен М. А. Бонч-Бруевич. Едното състояние на тригера се приема за нула, другото състояние се приема за единица. Терминът тригер произлиза от английската дума trigger - резе, спусък.

Тригерите са предназначени да съхраняват двоична информация. Използването на тригери ви позволява да внедрявате RAM устройства (тоест памет, в която информацията се съхранява само по време на изчисленията). Въпреки това, тригерите могат да се използват и за изграждане на някои цифрови устройства с памет, като броячи, серийно-паралелни преобразуватели или цифрови линии за забавяне.

Конструкция и принцип на действие на симетричен спусък

Симетричният тригер е двустъпален DC усилвател с положителна обратна връзка, която се осъществява чрез RC вериги от колектора на един транзистор към базата на друг.

Симетрична тригерна схема с независимо отклонение.

Тази схема на тригер се нарича симетричен тригер с независимо отклонение. В тази схема параметрите на лявата и дясната част са идентични, т.е. Rb1 = Rb2, Rk1 = Rk2, R1 = R2, C1 = C2, транзисторите VT1 и VT2 имат еднакви параметри.

Въпреки че спусъкът се нарича симетричен, вреалните вериги никога не успяват да се опиянят от идентичността на параметрите на транзистора, следователно, когато тригерът е свързан към източник на захранване, един от неговите транзистори ще бъде отворен (състояние на насищане), а другият транзистор ще бъде в затворено състояние (състояние на прекъсване). Тригерът може да бъде в това състояние толкова дълго, колкото е необходимо (докато има захранващо напрежение).

Да приемем, че след като тригерът е свързан към източника на захранване, транзисторът VT1 е в отворено състояние, а транзисторът VT2 е в затворено състояние. В този случай напрежението на колектора на транзистора VT1 ще бъде приблизително равно на 0, а напрежението на колектора на VT2 ще бъде напрежението на източника на захранване + E. Изглежда, че поради резистора R1, транзисторът VT2 трябва да се отвори, но тъй като към основата на VT2 се подава допълнително напрежение Eb, следователно, на базата на VT2 се поддържа напрежение, по-ниско от необходимото за отваряне на този транзистор. По този начин, поради допълнителния източник на отклонение Eb, тригерната верига е в стабилно състояние и парафазните напрежения се поддържат на тригерните изходи.

За да се променят напреженията на изходите на симетричен тригер, е необходимо да се приложи външно управляващо (пусково) напрежение или токов импулс към тригера. В този случай тригерът преминава от едно стабилно състояние в друго, транзисторите във веригата променят състоянието си: отворен транзистор се затваря и затворен се отваря. В същото време се образува спад на напрежението на изходите на тригера.

Веригите за стартиране на тригера

Както бе споменато по-горе, за превключване на тригера от едно стабилно състояние в друго е необходимо да се приложи управляващ (задействащ) импулс към неговите входове. В зависимост от начина на прилагане на управляващ импулс има няколко вида веригистартиране на задействане:

1. В зависимост от метода на контрол:

o - отделно изстрелване;

o - броене (общо) начало.

o - старт на импулса.

2. В зависимост от мястото на пристигане на задействащия импулс:

За стартиране на тригери се използват къси импулси, които се формират от диференциални RC или RL вериги. Тъй като при преминаване на импулса през диференциалната верига се образуват два импулса с противоположна полярност, за да се предотврати двойно задействане, между диференциалната верига и входната точка на задействащия импулс се поставя диод, който прекъсва втория импулс. Като цяло схемата за стартиране изглежда така:

RS тригер

Основният тригер, на който се базират всички останали тригери, е RS тригерът. RS тригерът има два логически входа:

R - настройка 0 (от думата reset);
S - настройка 1 (от думата набор).

RS тригерът има два изхода:

Q- реверс (обратен).

Състоянието на тригера се определя от състоянието на директния изход. Най-простият RS тригер се състои от два логически елемента, обхванати от кръстосана положителна обратна връзка (Фигура 2.1).

Фигура 2.1 - Схема на най-простия RS-тригер, базиран на ИЛИ-НЕ

Нека да разгледаме как работи тригерът:

Нека R=0, S=1. Долният логически елемент изпълнява логическа функция ИЛИ-НЕ, т.е. 1 на всеки от неговите входове води до факта, че изходът му ще бъде логическа нула Q=0. Изходът Q ще бъде 1 (Q=1), защото нули се прилагат към двата входа на горния елемент (една нула - от входа R, другата - от изхода). Тригерът е в единично състояние. Ако сега премахнем сигнала за настройка (R=0, S=0), ситуацията на изхода няма да се промени, т.к въпреки,че долният вход на долния логически елемент ще получи 0, неговият горен вход ще получи 1 от изхода на горния логически елемент. Тригерът ще бъде в едно състояние, докато на входа R не бъде получен сигнал за нулиране. Нека сега R=1, S=0. Тогава Q=0 и =1. Тригерът е превключен на "0". Ако след това сигналът за нулиране бъде премахнат (R=0, S=0), тригерът все още няма да промени състоянието си. Таблицата на състоянието (прехода) се използва за описание на работата на тригер. Означете:

Q(t) - състояние на задействане преди постъпване на управляващи сигнали (промени на входовете R и S);
Q(t+1) - състоянието на тригера след промяната на входовете R и S.

Таблица 2.1 - Таблица за преход на RS тригер в база NOR

Р	С	Q(t)	Q(t+1)	Обяснения
Режим на съхранение на информация R=S=0
Режим на настройка на единица S=1
Режим на нулева настройка R=1
*	R=S=1 непозволена комбинация

RS тригер може да бъде сглобен и на базата на NAND елементи. Единствената разлика е, че тригерът на елементите И НЕ е активиран, тоест той се прехвърля в друго състояние чрез потенциала на логическа нула. Тригер, събран върху елементи ИЛИ, НЕ се активира от логическа единица. Това се определя от таблицата на истината на портата.