Параметры триггеров
Триггеры характеризуются такими же параметрами как и логические элементы, на которых он выполнен: коэффициентом объединения по входу m; коэффициентом разветвления по выходу n; значениями логических уровней U0вых, U1вых; значениями входных и выходных токов.
Специфическими параметрами триггеров являются:
1. Разрешающее время tраз – наименьший интервал времени между входными сигналами минимальной длительности, приводящий к бесперебойному переключению триггера.
2. Максимальная
частота переключения
.
3. Рабочая
частота переключения
.
4. Минимальная
длительность входного сигнала
.
5. Время
задержки переключения
,
где k – количество элементов в цепочке от входа информационного или тактового сигнала до выхода элемента.
9.18. Мультивибраторы
Мультивибраторами называются импульсные устройства, которые находятся в состоянии квазиравновесия или имеют не более одного состояния устойчивого равновесия. Мультивибраторы относятся к классу устройств релаксационного типа, у которых происходит заряд или разряд конденсаторов в цепях обратной связи. Мультивибраторы преобразуют энергию источника постоянного тока в энергию электрических колебаний.
Мультивибраторы могут работать в одном из трех режимов: автоколебаний; ждущем; синхронизации. На практике чаще применяются устройства, использующие первые два режима.
В режиме автоколебаний мультивибратор обладает двумя временно устойчивыми состояниями. Мультивибратор переходит из одного состояния квазиравновесия в другое без внешних воздействий, генерируя импульсы, параметры которых зависят от параметров мультивибратора.
В ждущем режиме работы мультивибратор имеет устойчивое состояние равновесия и состояние квазиравновесия, в которое он переходит под действием внешнего запускающего импульса. В состояние равновесия он переходит самопроизвольно по истечению некоторого времени, определяемого параметрами мультивибратора. В связи с этим такой мультивибратор называют одновибратором.
В режиме синхронизации на автоколебательный мультивибратор подается синхронизируемый сигнал. Время пребывания в состояниях квазиравновесия зависит не только от параметров мультивибратора, но так же от периода синхронизирующего напряжения. При снятии синхронизирующего напряжения мультивибратор работает в автоколебательном режиме.
Схемы мультивибраторов разнообразны и по элементной базе и по построению. Рассмотрим мультивибраторы на логических элементах.
9.18.1. Мультивибраторы на логических интегральных элементах
При работе мультивибраторов в цифровых устройствах они обычно выполняют вспомогательные функции, к ним не предъявляется жестких требований по стабильности временных параметров генерируемых сигналов.
В качестве элементов мультивибратора используются те же элементы, что и для всего цифрового устройства, это позволяет унифицировать элементную базу и обеспечить хорошее их согласование с цифровой аппаратурой. Использование ключевого режима работы транзисторов в цифровых логических элементах означает, что в автоколебательных мультивибраторах возбуждение колебаний может быть жестким.
Мультивибраторы, работающие в автоколебательном режиме, строятся по схемам с постоянным и автоуправляемым смещением.