Практическая часть пособия. Глава 4. Сборка RS-триггера. 4.2. Собираем асинхронный RS-триггер.

Данное пособие подойдёт для студентов первых курсов, обучающихся по направлению "Электроника" и смежных с ним специальностей, а также для начинающих радиолюбителей и схемотехников.

В пособии будет представлена необходимая базовая теория и практические задачи для её закрепления.

Ссылки на полное оглавление пособия, на предыдущую на следующую главы.

Приятного чтения!

RS-триггер имеет 2 входа - R – reset (сброс) и S-set (установить); и 2 выхода – Q (прямой выход) и Q' (инверсный выход)

Рис.4.2.1. Схема асинхронного RS-триггера на логических «2ИЛИ-НЕ» элементах. *Синий провод – «0», красный – «1».

В работе RS-триггера есть недостаток: существует запрещенная комбинация. Что это значит?

Для триггера на базисе «ИЛИ-НЕ» нельзя одновременно подавать единичные сигналы на оба входа, поскольку на обоих выходах появятся логические нули и устройство утратит свойства триггера. Данную комбинацию называют «неопределённой».

При переходе от неопределённой комбинации к нейтральной (когда на входах подан логический 0) состояние выходов восстанавливается, но с равной вероятностью на выходе может быть состояние как 1, так нуля, т.е. на выходе у нас будет наблюдаться неопределённое поведение триггера – поэтому данную комбинацию называют запрещенной:

Таблица 7. Таблица истинности асинхронного RS-триггера на логическом базисе «2ИЛИ-НЕ» («*» - невозможное состояние).

Работу «2ИЛИ-НЕ» RS-триггера иллюстрирует временная диаграмма:

Рис.4.2.2. Временная диаграмма «2ИЛИ-НЕ» RS-триггера.

На схемах RS-триггер показывается как отдельное устройство, а не совокупность логических элементов, и имеет свое условное обозначение:

Рис.4.2.3. Графическое обозначение асинхронного RS-триггера на базисной основе «2И-НЕ» (слева) и «2ИЛИ-НЕ» (справа).

Лично я использовал при сборке RS-триггера логическую схему CD4001BЕ, состоящую из четырёх логических элементов «2ИЛИ-НЕ», даташит которой приведён на рис.4.2.2.

Рис.4.2.4. Даташит CD4001BЕ, 4 «2ИЛИ-НЕ».

Полагаю, что к данной главе пояснения и замечания к схеме уже приводить не стоит - читатель на основе приобретённого опыта уже самостоятельно может разобраться как в самой схеме, так и в её подключении. Вы можете немного упростить себе работу с переключением входных сигналов, если добавите 2 тактовые кнопки – по одной на каждый вход. Также не забывайте про наличие не одного, а двух выходов, в связи с чем Вам необходимо будет добавить ещё один светодиод и токоограничивающий резистор к нему, чтобы наблюдать полноценную работу RS-триггера.

Схема RS-триггера на базисной основе «2И-НЕ», а также его таблица истинности, представлены ниже:

Рис.4.2.5. Схема асинхронного RS-триггера на логических «2И-НЕ» элементах. *Синий провод – «0», красный – «1».

Таблица 8. Таблица истинности асинхронного RS-триггера на логическом базисе «2И-НЕ». («*» - невозможное состояние).

Для RS-триггера на базисной основе «2И-НЕ» всё наоборот: нельзя подавать логические нули на входы триггера, вызывающих «неопределённую» комбинацию, а при переходе к «нейтральной» (при подаче на входы схемы логической 1) возникнет «запрещённая» комбинация.

Работу «2И-НЕ» RS-триггера иллюстрирует временная диаграмма:

Рис.4.2.6. Временная диаграмма «2И-НЕ» RS-триггера.