Микроник дополнительная схема: Триггер на транзисторах

Триггер на транзисторах — это электронное устройство, которое обладает двумя устойчивыми состояниями и способно переключаться из одного состояния в другое под воздействием внешнего сигнала.

Триггеры используются в цифровых схемах для создания памяти, регистров, счётчиков и других устройств, связанных с обработкой и хранением данных.

Электронная схема триггера состоит из двух усилительных каскадов и по своей сути, является одной из разновидностью мультивибратора.

Как сделать мультивибратор или мигание светодиодом на Микронике можно прочитать здесь:
“gameforstreet.ru/dopolnitel-naya-shema-dlya-mikronika-amperka-mul-tivibrator/”
и здесь

“gameforstreet.ru/dopolnitel-naya-shema-dlya-mikronika-amperka-migalka/”

Существуют пневматические, механические и релейные схемы триггеров, но электронные схемы, по надежности и самое главное – быстродействию – превосходят всех остальных.

Схема напоминает мультивибратор, только вместо конденсаторов стоят резисторы:

Как работает схема: Подаём минус на базу левого транзистора – загорается правый светодиод – убираем минус с базы – светодиод продолжает работать – ячейка памяти. Подаём минус на базу правого транзистора – загорается уже левый светодиод – убираем минус с базы – светодиод продолжает работать – ячейка памяти работает.

Вот так у меня получилось:

Если Вы хотите подавать положительный сигнал на входы триггера, то можно использовать PNP транзисторы, тогда схема переворачивается:

Как перевернуть схему – меняя полярность – “gameforstreet.ru/kak-pomenyat-npn-tranzistory-na-pnp-v-sheme/”.

Видео:

“rutube.ru/video/b0c939d605bf3f1f0096a81d69fcd013/”

Теория:

Выход каждого из каскадов подключен к входу другого, но не через конденсаторы, как в обычном симметричном мультивибраторе а через резисторы. Номиналы этих резисторов подобраны так, что каскад с полностью открытым транзистором, уверенно запирает транзистор другого каскада. Если подать на триггер питающее напряжение, то оба каскада начинают “бороться” между собой, пытаясь закрыть друг-друга.

Здесь используются ещё конденсаторы параллельно резисторам – их номинал 20 пФ.

Как бы не были транзисторы близки по характеристикам, один из них(присвоим ему номер1) обязательно окажется “сильнее” и закроет другой (для удобства обозначим его как номер 2) Все происходит очень быстро, выглядит так, что транзистор 1 мгновенно оказывается открытым, а другой (2) закрытым. В таком состоянии триггер может находиться очень долго. Можно назвать его – 1-м устойчивым состоянием.

Если подать на вход закрытого каскада(2) отрицательный импульс напряжения, достаточный, что бы его открыть на короткое время, то открывшись он “запрет” каскад 1, пребывающий до этого момента в открытом состоянии. Закрывшись,каскад 1 перестает запирать каскад 2, и тот так и останется открытым. Таким образом, каскады поменяются местами, триггер окажется во 2-м устойчивом состоянии.

В таком состоянии он может находиться очень долго, если не подать открывающий импульс, на закрытый каскад 1. Каскад 1 открываясь, запрет каскад 2 и триггер вернется в первоначальное состояние(1).

То же самое можно проделать, подав импульс на вход открытого каскада, но в этом случае импульс должен быть положительным. Получается, что наш триггер имеет два устойчивых состояния и два управляющих входа, подав на которые импульсы достаточной амплитуды, можно эти состояния менять.

Счетный триггер.

Из триггера с двумя входами легко можно сделать счетный триггер с одним входом. Для этого два входа объединим с помощью двух диодов, добавим два резистора. Диоды здесь необходимы для правильного переключения – открытый каскад запирает диод закрытого каскада с помощью резистора.

Когда на полученный таким образом общий вход подается положительный импульс, происходит закрывание открытого транзистора через открытый диод, в следствии чего происходит переключение триггера из одного устойчивого состояния в другое. Следующий импульс возвращает триггер в прежнее состояние. У счетного триггера, также должен быть и выход. Выход можно вывести с коллектора любого из транзисторов. В итоге, получается что на каждые два импульса поступившие на вход, мы получаем один импульс на выходе. Происходит деление любого числа поступивших импульсов на два.

Двоичная система исчисления, представляется наиболее оптимальной для цифровых электронных устройств, оперирующих информацией с помощью двух состояний уровня сигнала. Высокого – соответствующего единице, и низкого – соответствующему нолю. Если соединить несколько счетных триггеров последовательно – получается устройство, ведущee счет в двоичном режиме исчисления(последовательный счетчик). Каждый последующий триггер, служит здесь двоичным разрядом. Разряд в двоичной системе, может иметь только два значения – 0 и 1. Условимся, что состояние каждого триггера(0 или 1) будет определятся состоянием его правого каскада. Для наглядности, пусть индикация состояний будет производиться с помощью лампочек, включенных в качестве коллекторной нагрузки. Представим, что на вход расположенный с левой стороны поступило пять импульсов – пять единиц.

Первый импульс.

Число 1 на выходе в двоичной системе совпадает с еденицей в системе десятичной.

Второй импульс.

Число 10 на выходе – соответствует 2 в десятичной системе.

Третий импульс.

Число 11 в двоичной системе – 3 в десятичной.

Четвертый импульс.

Число 100 в двоичной системе – 4 в десятичной.

Пятый импульс.

Число 101 в двоичной системе – 5 в десятичной.

Таким образом осуществляется пересчет и запоминание чисел, а так же – деление частоты.

——————————————————–
Взято с какого-то форума:

На электронных схемах принято графическое обозначение триггеров и других элементов логики, в виде условных прямоугольников с входами и выходами.

R – S триггеры.
R – S триггер это самая простая схема, с описании ее работы как раз, и начинается эта страница. Она имеет два входа R (reset)- установки в состояние 0 и S(set) – установки в состояние 1. Выходов тоже два, но основным считается выход-Q.

D – триггеры.
Для использования триггеров в реальных счетных устройствах, необходимо иметь возможность дополнительного управления их состояниями – предустановки, обнуления, активации с помощью счетного тактового импульса. Что бы осуществить эту операцию в схему счетного триггера добавляется еще три входа. PRESET(PR) – восстанавливает на выходе триггера состояние 1, а СLEAR(CL) – состояние 0. С помощью тактового входа Т осуществляется общая синхронизация триггера, относительно других элементов схемы счетного устройства. Импульс поступающий на счетный вход D меняет состояние триггера, только при наличии 1 на тактовом входе.

Есть ещё J-K – триггер.

———————————————————-

Коллеги, собрал на макете ради самообразования с прицелом на будущее вот такую вот игрушку: кнопко-мигалку. Но никак не могу додумать, как сделать инициализацию схемы (ибо знаний-опыта не хватает). То есть, когда включаешь – выставляется одно из состояний, например как на картинке. Сейчас – неопределенное состояние, когда все светодиоды горят.

D общем случае, предустановка триггеров делается RC цепью. Включение может быть “по напряжению” и “по току”

Для Ваших схем, включение по току такое. Конденсатор 0,01 – 1 μF – на +Питания, к другой ножке конденсатора резистор 10 – 470 Ком, и оставшийся вывод резистора в базу того транзистора, который нужно открыть в момент включения схемы.

По напряжению (для npn транзисторов) – RC цепочка от плюса питания к земле. Конденсатор на плюс питания, резистор на землю. От точки соединения резистора и конденсатора, в базу открываемого транзистора поставить резистор 47-470 КОм. В обоих схемах предустановки, для опыта, удобно взять переменный резистор на 470Ком (или около того) и включить его ползунком к конденсатору, а неподвижный контакт, к базе транзистора, подключить через токоограничительный резистор 10 КОм. Тогда в резистор будет регулировать ток предустановки и постоянную времени.

Во втором случае, в базу транзистора предустановки, последовательно с токоограничительным резистором, можно включить диод, чтобы снизить влияние RC цепи предустановки на работу схемы в целом.

Спасибо, заработало, только я перевернул конденсатор и резистор – конденсатор к земле, резистор к плюсу пиДополнительная схема Микроник: Счётный триггер на транзисторахтания, и диод.

Вот картинка: