Триггер что это такое простыми словами в электронике

Виды триггеров и особенности их работы

Электроника предполагает точное выполнение заданной программы с учетом текущего состояния всей логической схемы. За часть работы электронной цепи отвечают триггеры. Статья опишет — основные типы триггеров, их устройство и принцип работы, а так же расскажет зачем такие устройства используются в электронных схемах. Отдельно будет описан симметричный триггер.

Определение

Что такое триггер? Триггером называют электронное устройство, обладающее способностью довольно долгое время находиться в 1-ом из 2-х стабильных состояний, а так же чередовать их из-за воздействия какого-то внешнего сигнала. Триггер — это по сути простая электроника, от которой зависит работоспособность более сложных систем

Он способен хранить двоичную информацию (ноль или один) после того, как перестанут действовать входные импульсы. Основное назначение устройства, это переключение из одного состояния в другое. Хранит триггер в своей памяти 1 бит информации, которые и определяют его текущее состояние: логический «0» или логическая «1».

Какие входы есть у триггера? Любой триггер может иметь несколько входов, которые бывают:

Работа устройства строится на 2 элементах «И-НЕ», 2 «ИЛИ-НЕ» и других, некоторые разновидности триггеров работают на логических элементах КМОП, ТТЛ, ЭСЛ. Принцип работы любого триггера зависит от количества входов/выходов, а также от типа самого устройства.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

В электронике используются устройства на транзисторах или микросхемах. Транзисторные модели применяются при сложных интегральных схемах старого типа. Логическая микросхема обладает меньшими габаритами, хранит информацию без перегрева и перегрузок. Поэтому их используют в более миниатюрных и сложных цепях современной электроники.

Разновидности

Для того чтобы разобраться как работает триггер, необходимо понять к какому классу и типу он относится. Существуют 2 основных класса этих устройств:

Обе разновидности имеют схожий принцип работы. Отличие заключается только в процессе перехода сигнала из одного состояния в другое. Асинхронные делают это напрямую, а синхронные работают исходя из этого сигнала.

Асинхронные

Асинхронные RS-триггер имеет 2 основных входа «R» и «S». Также предусматриваются выходы «Q» и «Q−». Устройство RS триггера позволяет выполнять следующую последовательность:

Асинхронный RS-триггер условно работает следующим образом:

Схема RS-триггера асинхронного типа самая простая. Она работает без синхронизации с дополнительным входом. Используется RS компонент в простых элементах или как дополнение для более сложных триггеров.

Далее будет представлена УГО, таблица истинности и общая схема такого триггера.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Синхронные

Немного более сложное устройство. Работают с дополнительной синхронизацией сигналов. Эти RS-триггеры также имеют входы «R» и «S», а также выходы «Q» и «Q–». Отличие заключается в наличие синхронизирующего входа «С». Этот контакт нужен для синхронизации входящих сигналов. Называют этот вход «clock» или тактовый. Триггер имеет следующий принцип работы:

Синхронизация используется для снижения части помех. Часто RS-триггеры этого типа используют для цепей с параллельным подключением, значительно снижая помехи от элементов с высокой магнитной индуктивностью.

Графическое обозначение, таблица истинности и диаграмма устойчивых состояний устройства представлена ниже.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Асинхронные и синхронные модели далеко не единственные, которые использует схемотехника для построения логических моделей работы. Далее будут представлены разновидности триггеров с иным принципом работы.

D-триггер

Эти виды простых триггеров так же используют для хранения информации о своем текущем состоянии один бит памяти. Используют его в простых электронных схемах вычислительных устройств и автоматики. Данная модель также относится к синхронному типу и имеет вход «С». Главное отличие заключается в замене 2 входов «R-S» на один контакт «D». Применение всего одного входа и наличие синхронизации позволяет значительно упростить работу устройства. Для работы D-триггера используется следующая схема:

Иными словами, состояние триггера на выходе зависит от его предыдущего положения. Если предыдущее положение было в состоянии высокого напряжения, то на этот выход поступит логическая 1. Если положение было в состоянии сброса, то логический 0.

Практически все D-триггеры являются динамическими. При динамическом управлении состоянием триггера используется понятие фронта. Фронтом называют переход от 1 к 0. Подразумевается 2 вида фронта:

Существуют разновидности D устройств с дополнительным входом V. Название этого входа расшифровывается как проверочный. Работает такой элемент с неким замедлением. Оно необходимо для предварительной синхронизации сигнала, с его последующим подтверждением. При этом не играет особой роли, сколько памяти занято в устройстве. Обычные и DV-триггеры предназначены для работы в сложных устройствах с множеством ячеек. Например, в электронных счетчиках эти устройства отвечают его за актуальное значение. При его смене состояние триггера изменяет свой фронт.

Далее приведена таблица истинности и УГО фронтов.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Т-триггер

Триггеры типа T на логических элементах включают в себя многие возможности ранее описанных устройств. Есть модели асинхронного и синхронного типа, динамические и с дополнительным подтверждающим входом.

Асинхронные

При получении положительного сигнала на вход, на выходе получается напряжение в 2 раза выше входного. Такой эффект возможен только при импульсном сигнале, поступающем на T вход. При этом частота поступления по временной шкале не имеет препятствий, а значит сигнал доходит гораздо быстрее. Асинхронные T устройства в состоянии логической 1 на выходе имеют противофазу инверсного выхода.

Синхронные

Эти T-триггеры подобны асинхронным. Исключение состоит в наличие тактового сигнала на входе. Также существует противофаза на инверсном выходе и появление удвоенного напряжения.

Устройство T элементов можно легко отнести к делителям импульсных сигналов. Эти элементы работают только при наличии переднего фронта. Иными словами, осуществляется переход от 0 к 1. Но разница заключается в учете временного интервала между импульсами.

Триггеры типа T часто используются в логических вычислительных процессах. Осуществляется это за счет функции увеличения или снижения напряжения:

При учете, сколько памяти необходимо для перехода и деления сигнала, элемент может быть дополнен входом подтверждения. Программирование с использованием T-триггера допускает использование устройства в различных электронных счетчиках без встроенной памяти. Далее дана диаграмма работы устройства.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

JK-триггер

Является самым универсальным электронным элементом. В этих устройствах присутствуют:

JK устройство работает по принципу перехода из одного состояния в другое, но с учетом единицы времени. Также существует разность при подаче сигнала на вход синхронизации. Иными словами, если на оба входа JK подать логическую 1, то на его выходах появится прямо противоположное значение. Но при этом устройство не воспримет наличие двух 1 единиц как ошибку.

В зависимости от назначения, в данном триггере может использоваться так называемый фронт (передний или задний). В этом случае устройство считается синхронным, а его состояние определяется актуальным положением логических чисел. При расчете рабочего состояния элемента также учитывается возможность одновременного использования устройства в качестве T или D триггера. В этом случае учитывается параметр временного интервала поступления сигнала, какое напряжение будет получено при выходе и устойчивость состояния элемента. Информатика часто использует этот элемент в качестве универсального устройства контроля состояния устойчивой работы простых логических функций. Далее дана диаграмма работы устройства.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Симметричный

Симметричный триггер относится к особому виду элементов. Он создается на транзисторах и является усилителем постоянного тока двухкаскадного типа. Работает устройство за счет использования транзисторов с полностью идентичными параметрами.

Принцип работы следующий:

При смене положения транзисторов создается перепад напряжения, и оно значительно снижается.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

В схемах симметричных триггеров основным элементом является система запуска. Она может отличаться по способу управления и месту, с которого поступил пусковой импульс.

Место поступления импульса может быть от коллектора или базы транзистора. При таких схемах подключения существует вероятность появления ложного или вторичного сигнала. Он отсекается путем подключения диода.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Основным недостатком симметричных элементов является полная зависимость от времени поступления импульсного сигнала и его длительности. Если длительность недостаточная, импульс не успеет открыть транзистор, а значит не произойдет закрытие второго транзистора.

Такие устройства используются в устройствах учета импульсов, генераторах частоты, переключателях радиоэлектронных цепей.

Заключение

С триггерами в жизни мы сталкиваемся довольно часто, ведь они широко используются в различных сферах. В данной статье было приведено описание и области использования различных разновидностей данного устройства. При ремонте электронного оборудования важно знать: для чего нужен этот элемент, где он используется и по какому принципу работают такие устройства.

Видео по теме

Источник

Что такое триггер

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Чтобы узнать, что такое триггер и разобраться во всём, что касается этих устройств, нужно начать с понятия. Слово «Триггер» произошло от английского «trigger» и обозначает цифровое устройство, который имеет только два состояния – 0 и 1. Переход от одного значения к другому происходит с огромной скоростью, и временем этих переходов обычно пренебрегают.

Триггер – это основной элемент системы большинства запоминающих устройств. Они могут быть использованы для хранения информации. Но объём памяти крайне мал, так что там можно держать разве что коды, биты и сигналы.

Память свою триггеры могут сохранять только при наличии питающего напряжения. Из этого следует, что их всё-таки стоит относить к оперативной памяти. Перезапустить питающее напряжение – и триггер будет в одном из двух состояний. То есть иметь или логический ноль, или логическую единицу, и состояние это будет выбрано случайно. Исходя из этой особенности, при проектировании схемы нужно заранее обозначить, как триггер будет возвращаться в стартовое состояние.

Схема, состоящая из двух логических состояний «И-НЕ» или «ИЛИ-НЕ», которые охвачены обратной положительной связью, лежит в основе построения всех триггеров. При подключении схема может пребывать только в одном из двух устойчивых состояний. Если не будет никаких сигналов, то триггер будет сохранять именно заданное состояние и не менять его, пока будет питание.

Триггерные ячейки

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Схема имеет два инверсионных входа: Сброс – R (Reset) и установка S (Set). Так же имеются два выхода: Q – прямой и –Q – инверсный. Чтобы триггерная ячейка работала правильно, должно выполниться одно правило. На выходы ячейки не могут в один момент поступить отрицательные импульсы.

На выход –R поступает импульс при одном сигнале на вход –S. Выход –Q тогда оказывается в состоянии «1», выход Q будет в состоянии «0». Обратная связь создаёт переход сигнала «0» на второй вход на нижнем элементе. Когда поступление сигнала на –R прекратится, состояние сигналов на выходах будет тем же – Q (0), –Q (1). Таким образом, схема будет находиться в состоянии стабильности, потому что при подаче импульса на –R, состояние на выходе не изменится.

Одновременно подав на каждый вход сигналы, на каждом выходе в течение их действия и будет по одному сигналу. Как только подача импульсов прекратится, выходы сами перейдут в одно из двух возможных состояний. Это произойдёт случайно. Триггерная ячейка при включении выберет себе одно из двух устойчивых положений. Так же случайно.

Входы и виды триггеров

В зависимости от структуры и выполняемых им функций можно определить число входов триггера.

По параметру записи информации триггеры можно разделить на:

В цифровой схемотехнике обычно можно найти следующие обозначения входов триггера:

Что касается функций, то в этом плане триггеры можно разделить на:

RS- триггер

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Это самый простой тип триггеров. На его основе создаются и другие типы. Возможные логические элементы в его построении – это 2И-НЕ (инверсионный вход) и 2ИЛИ-НЕ (прямые входы).

Из-за низкой помехоустойчивости такие триггеры почти не используются самостоятельно. Их можно применить, например, для устранения влияния дребезжащих контактов, которое возникает при коммутации механических переключателей. Тогда требуется тумблер с тремя выходами, один из которых подключается по очереди к остальным двум. Чтобы создать RS-триггер используется D-триггер с замкнутыми на состоянии «ноль» входы С и D.

Первый отрицательный сигнал на входе –R переводит в состояние «0». Первый отрицательный сигнал на входе –S переводит в состояние «1». Другие сигналы, возникшие из-за дребезга контактов, не могут оказать влияние на триггер. При таком подключении переключателя верхнее положение будет равно «1» на выходе, нижнее – «0».

RS-триггер сам по себе асинхронный, однако, иногда возникают случаи, когда нужно сохранить информацию. Тогда на помощь приходит синхронизируемый RS-триггер, который в этом случае должен состоять из обычного RS-триггера и схемы управления.

При этой схеме, импульсы, поступающие на Х1 и Х2 не имеют никакого значения, пока на входе С сохраняет значение «0». В этот момент RS-триггер находится в режиме хранения информации. Как только значение C становится равно «1» триггер запускается, начинается запись.

D-триггер

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Это триггеры задержки. Используются они для создания регистров сдвига и хранения. Это одна из важнейших частей всех микропроцессоров.

У такого триггера два выхода – информационный и синхронизирующий. Триггер стабилен, когда состояние С находится на «ноль». При этом сигнал на выходе не будет зависеть от сигналов, которые поступают на информационный вход. Когда значение С изменяется на «1» на прямом выходе, тогда информация будет такой же, как и на триггере D.

JK-триггер

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

По своему принципу действия он очень похож на RS- триггеры. Но в отличие от него, у JK-триггеров нет проблем с неопределённостью, когда на вход одновременно поступают две «единицы». При возникновении подобной ситуации JK-триггер становится счётным триггером. Тогда при поступлении на вход сигналов со значением «1» триггер меняет своё состояние на противоположное.

Эти устройства очень универсальны. С одной стороны, они прекрасно находят своё применение в цифровых устройствах – счётчиках, регистрах, делителях частоты и т.д. С другой стороны при соединении определённых выводов можно получить вообще любой нужный вид триггера.

Т-триггер

У этих триггеров есть и другое название – счётные. На их основе создаёт двоичные счётчики и делители частот. У этих триггеров вход только один. На изображениях – асинхронный (1) и синхронный (2) Т-триггеры.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Импульс поступает на этот вход, состояние его меняется не противоположное. После поступления следующего импульса состояние становится исходным.

Триггер переключается в тот момент, когда на его вход поступается синхроимпульс. Тогда частота импульсов на выходе оказывается в 2 раза меньше начальной. Таким образом, один счётный триггер уменьшает частоту импульса двукратно. А два триггера, что были подключены последовательно, логично уменьшат частоту уже в 4 раза.

Почему эти триггеры называют ещё и делителями частот хорошо заметно по временным схемам:

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Практическое использование триггера

Об одном из способов использования триггеров уже было сказано выше. Это устранение дребезга контактов. Тогда использовался RS-триггер. Но это далеко не все области, в которых могут применяться эти устройства.

Создание сигнала

Триггеры часто используют, чтобы создать сигнал. Его длительность должна соответствовать длительности какой-нибудь операции в схеме. В этом случае триггер будет служить сигналом, который разрешает начать процесс. А так же он информирует другие устройства, что процесс запущен. В таких случаях триггер называется «флаг процесса».

В момент прихода сигнала в начало процесса триггер переходит в состояние «единицы». Это оповещает о том, что процесс запустился. Когда происходит стоп-сигнал, триггер получает значение «ноль» и процесс завершается.

Как самый простой вариант можно использовать –S и –R входы. Однако, тут всегда будет возможность получить неопределённость, когда сигналы будут на обоих входах. Избежать этой ситуации можно легко. Нужно взять пары входов –R и С и С и –S. Тогда, используя –R и С, на D нужно подать «1». С и –S в использовании требуют «ноль» на D.

В чём удобство такого способа? В том, что сигналы «Стоп» и «Старт» используются не только как уровни, но и фронт сигнала.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Синхронизация сигналов

Своё применение триггеры так же нашли в области синхронизации сигналов. С помощью устройства можно избавляться от ненужных коротких импульсов. Они возникают на выходе схемы, если вводные сигналы меняют одновременно. Тогда для синхронизации нужен синхросигнал. Он находится в сопровождении у информационных входных сигналов и задержан на время задержки относительно момента, когда изменение входных сигналов только началось. Когда синхросигнал подаётся на вход С, а выходной – на D (у этого же триггера), то сигнал на выходе будет без лишних импульсов.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Разработка цифровых схем так же не обходится без триггеров. Работа этих схем синхронизируется с общим тактовым генератором. И не редко появляется проблема с синхронизацией внешнего сигнала, который поступает на схему и самой схемой. То есть, нужно обеспечить изменение внешнего сигнала, чтобы в результате он менялся с тактами генератора. Внешний сигнал по отношению к тактовому сигналу в схеме – асинхронный. Так что, если совсем простыми словами, сигнал из асинхронного должен стать синхронным для всей схемы.

Эту задачу и решает триггер.

Внешний сигнал создаёт разрешение или запрет на прохождение сигнала, который генерируется тактовым генератором. Если речь идёт о RC-триггере, то нужно просто отключать и включать генератор вовремя. Этот способ кажется простейшим. Однако, это заблуждение. Для начала, выключить и выключить генератор не получится в один момент – ему нужно время и качество сигнала в это время будет далеко от идеала.

Например, генераторы из кварца. Их вовсе не рекомендуется часто останавливать и запускать. После возобновления генератор будет формировать сигнал с задержкой до 5 периодов тактовой частоты. И задержка при каждом включении будет разной.

Также возможность прекращать работу генератора иногда вовсе не существует. Например, если от его работы зависит работа всей схемы.

Для упрощения считают, что тактовый генератор работает не прекращая. Внешний управляющий сигнал тогда будет отвечать за прохождение или блокировку импульсов, которые были сгенерированы.

Самое лёгкое решение – создать процесс запрета и пропуска импульсов, которые генератор создаёт, используя при этом логический элемент 2И. Правда, тут очень большая вероятность, что на выход будут приходить короткие импульсы или с не полной длительностью. Такие сигналы могут оказать плохое влияние на систему в целом, создав неопределённость в функционировании.

В этом случае, синхронизирующий триггер на выходе пропускающего элемента 2И обеспечит только нужные импульсы. То есть те, которые имеют полную длительность. Когда через триггер проходит разрешающий сигнал, он синхронизируется с тактовым сигналом. И на выходе будет целое число тактовых импульсов и целое число периодов, которое задаётся генератором.

Создание задержки

Триггеры так же можно использовать для задержки цифровых сигналов. В этом случае несколько триггеров с общим тактовым сигналом С нужно соединить в цепь. Соединение должно быть последовательным. При включении комбинации схем смогут одновременно обработать несколько состояний одного и того же сигнала.

Источник

Что такое триггер, для чего он нужен, их классификация и принцип работы

Триггер – элемент цифровой техники, бистабильное устройство, которое переключается в одно из состояний и может находиться в нем бесконечно долго даже при снятии внешних сигналов. Он строится из логических элементов первого уровня (И-НЕ, ИЛИ-НЕ и т.д.) и относится к логическим устройствам второго уровня.

На практике триггеры выпускаются в виде микросхем в отдельном корпусе или входят в качестве элементов в состав больших интегральных схем (БИС) или программируемых логических матриц (ПЛМ).

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Классификация и типы синхронизации триггеров

Триггеры делятся на два больших класса:

Принципиальное различие между ними в том, что у первой категории устройств уровень выходного сигнала меняется одновременно с изменением сигнала на входе (входах). У синхронных триггеров изменение состояния происходит только при наличии сихронизирующего (тактового, стробирующего) сигнала на предусмотренном для этого входе. Для этого предусмотрен специальный вывод, обозначаемый буквой С (clock). По виду стробирования синхронные элементы делятся на два класса:

У первого типа уровень выхода меняется в зависимости от конфигурации входных сигналов в момент появления фронта (переднего края) или спада тактового импульса (зависит от конкретного вида триггера). Между появлением синхронизирующих фронтов (спадов) на входы можно подавать любые сигналы, состояние триггера не изменится. У второго варианта признаком тактирования является не изменение уровня, а наличие единицы или нуля на входе Clock. Также существуют сложные триггерные устройства, классифицируемые по:

Сложные элементы имеет ограниченное применение в специфических устройствах.

Типы триггеров и принцип их работы

Существует несколько основных типов триггеров. Перед тем, как разобраться в различиях, следует отметить общее свойство: при подаче питания выход любого устройства устанавливается в произвольное состояние. Если это критично для общей работы схемы, надо предусматривать цепи предустановки. В простейшем случае это RC-цепочка, которая формирует сигнал установки начального состояния.

RS-триггеры

Самый распространенный тип асинхронного бистабильного устройства – RS-триггер. Он относится к триггерам с раздельной установкой состояния 0 и 1. Для этого имеется два входа:

Имеется прямой выход Q, также может быть инверсный выход Q1. Логический уровень на нём всегда противоположен уровню на Q – это бывает удобно при разработке схем.

При подаче положительного уровня на вход S на выходе Q установится логическая единица (если есть инверсный выход, он перейдет на уровень 0). После этого на входе установки сигнал может меняться как угодно – на выходной уровень это не повлияет. До тех пор, пока единица не появится на входе R. Это установит триггер в состояние 0 (1 на инверсном выводе). Теперь изменение сигнала на входе сброса никак не повлияет на дальнейшее состояние элемента.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Важно! Вариант, когда на обоих входах присутствует логическая единица, является запретным. Триггер установится в произвольное состояние. При разработке схем такой ситуации надо избегать.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

RS-триггер можно построить на основе широко распространенных двухвходовых элементов И-НЕ. Такой способ реализуем как на обычных микросхемах, так и внутри программируемых матриц.

Один или оба входа могут быть инверсными. Это означает, что по этим выводам триггер управляется появлением не высокого, а низкого уровня.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Если построить RS-триггер на двухвходовых элементах И-НЕ, то оба входа будут инверсными – управляться подачей логического нуля.

Существует стробируемый вариант RS-триггера. У него имеется дополнительный вход С. Переключение происходит при выполнении двух условий:

Такой элемент применяют в случаях, когда переключение надо задержать, например, на время окончания переходных процессов.

D-триггеры

D-триггер («прозрачный триггер», «защелка», latch) относится к категории синхронных устройств, тактируемых по входу С. Также имеется вход для данных D (Data). По функциональным возможностям устройство относится к триггерам с приёмом информации по одному входу.

Пока на входе для синхронизации присутствует логическая единица, сигнал на выходе Q повторяет сигнал на входе данных (режим прозрачности). Как только уровень строба перейдет в состояние 0, на выходе Q уровень останется тем же, что был в момент перепада (защелкнется). Так можно зафиксировать входной уровень на входе в любой момент времени. Также существуют D-триггеры с тактированием по фронту. Они защёлкивают сигнал по положительному перепаду строба.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

На практике в одной микросхеме могут объединять два типа бистабильных устройств. Например, D и RS-триггер. В этом случае входы Set/Reset являются приоритетными. Если на них присутствует логический ноль, то элемент ведёт себя как обычный D-триггер. При появлении хотя бы на одном входе высокого уровня, выход устанавливается в 0 или 1 независимо от сигналов на входах С и D.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Прозрачность D-триггера не всегда является полезным свойством. Чтобы её избежать, применяются двойные элементы (flip-flop, «хлопающий» триггер), они обозначаются литерами TT. Первым триггером служит обычная защёлка, пропускающая входной сигнал на выход. Второй триггер служит элементом памяти. Тактируются оба устройства одним стробом.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

T-триггеры

T-триггер относится к классу счётных бистабильных элементов. Логика его работы проста – он изменяет своё состояние каждый раз, когда на его вход приходит очередная логическая единица. Если на вход подать импульсный сигнал, выходная частота будет в два раза выше входной. На инверсном выходе сигнал будет противофазен прямому.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Так работает асинхронный Т-триггер. Также существует синхронный вариант. При подаче импульсного сигнала на тактирующий вход и при наличии логической единицы на выводе T, элемент ведёт себя так же, как и асинхронный – делит входную частоту пополам. Если на выводе Т логический ноль, то выход Q устанавливается в низкий уровень независимо от наличия стробов.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электроникеJK-триггеры

Этот бистабильный элемент относится к категории универсальных. Он может управляться раздельно по входам. Логика работы JK-триггера похожа на работу RS-элемента. Для установки выхода в единицу используется вход J (Job). Появление высокого уровня на выводе K (Keep) сбрасывает выход в ноль. Принципиальным отличием от RS-триггера является то, что одновременное появление единиц на двух управляющих входах не является запретным. В этом случае выход элемента меняет свое состояние на противоположное.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Если выходы Job и Keep соединить, то JK-триггер превращается в асинхронный счётный Т-триггер. Когда на объединённый вход подаётся меандр, на выходе будет в два раза меньшая частота. Как и у RS-элемента, существует тактируемый вариант JK-триггера. На практике применяются, в основном, именно стробируемые элементы такого типа.

Практическое использование

Свойство триггеров сохранять записанную информацию даже при снятии внешних сигналов позволяет применять их в качестве ячеек памяти ёмкостью в 1 бит. Из единичных элементов можно построить матрицу для запоминания двоичных состояний – по такому принципу строятся статические оперативные запоминающие устройства (SRAM). Особенностью такой памяти является простая схемотехника, не требующая дополнительных контроллеров. Поэтому такие SRAM применяются в контроллерах и ПЛМ. Но невысокая плотность записи препятствует использованию таких матриц в ПК и других мощных вычислительных системах.

Выше упоминалось использование триггеров в качестве делителей частоты. Бистабильные элементы можно соединять в цепочки и получать различные коэффициенты деления. Та же цепочка может быть использована в качестве счетчика импульсов. Для этого надо считывать с промежуточных элементов состояние выходов в каждый момент времени – получится двоичный код, соответствующий количеству пришедших на вход первого элемента импульсов.

В зависимости от типа примененных триггеров, счетчики могут быть синхронными и асинхронными. По такому же принципу строятся преобразователи последовательного кода в параллельный, но здесь используются только стробируемые элементы. Также на триггерах строятся цифровые линии задержки и другие элементы двоичной техники.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

RS-триггеры используются в качестве фиксаторов уровня (подавителей дребезга контактов). Если в качестве источников логического уровня применяются механические коммутаторы (кнопки, переключатели), то при нажатии эффект дребезга сформирует множество сигналов место одного. RS-триггер с этим успешно борется.

Область применения бистабильных устройств широка. Круг решаемых с их помощью задач во многом зависит от фантазии конструктора, особенно в сфере нетиповых решений.

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Что такое компаратор напряжения и для чего он нужен

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Режимы работы, описание характеристик и назначение выводов микросхемы NE555

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Что такое операционный усилитель?

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Что такое термистор, их разновидности, принцип работы и способы проверки на работоспособность

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения

Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть фото Триггер что это такое простыми словами в электронике. Смотреть картинку Триггер что это такое простыми словами в электронике. Картинка про Триггер что это такое простыми словами в электронике. Фото Триггер что это такое простыми словами в электронике

Что такое аттенюатор, принцип его работы и где применяется

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *