Триггер

Что означает часто встречаемое в электронике название «триггер»? В Википедии есть около семи-восьми определений, многообразие которых обусловлено множеством назначений элемента. Пользуясь простым и доступным языком, сложный физический термин объяснить можно следующим образом. Триггером называют устройство с функциональной способностью быстро возвращаться в одно из двух своих стабильных состояний.

Функциональная схема

Функциональная схема

Иными словами, так называются устройства, находящиеся в состоянии или нуля, или единицы. В статье будут рассмотрены виды триггеров, работающих на транзисторах, реле и микросхеме.

Для информации. Trigger – это ячейка памяти размером всего в один бит. Если на вход устройства подать сигнал, то оно запомнит его. В дальнейшем этот сигнал используется и считывается.

Триггерные схемы

На транзисторах

Триггер Шмитта на транзисторах включает в себя в числе основных элементов два зеркально отраженных транзистора маломощной структуры NPN. Для зарядки полупроводниковых компонентов, согласно приведённой схеме, на вход подается напряжение порядка 16 В. В качестве коллекторных нагрузок применяют резисторы, база каждого из которых подключена через точку коллектора другого транзистора. Ввиду этого каскадная схема своеобразного подключения имеет вид крестообразного переплетения.

Транзисторы NPN и PNP

Транзисторы NPN и PNP

Главной особенностью триггера на транзисторах является то, что при подаче питания в нужный момент один из транзисторов открывается, а другой –закрывается. Схема с зеркальным отражением построена так, что одно плечо в точности повторяет другое. Обе части полноправные и равноценные. Принцип действия следующий: если на одном выходе будет напряжение, на втором выходе обязательно будет ноль.

Важно! Для того чтобы переключить состояние, нужно кратковременно замкнуть базу одного из транзисторов на массу. При этом устройство моментально переключится в другой режим.

Trigger на микросхеме

Trigger на микросхеме

На микросхеме

Trigger на микросхемах – это устройство с расширенной входной логикой. К достоинствам блок-схемы можно также отнести управление памятью, возможность принудительного сброса и возвращения в исходное состояние.

В блок-схемах, собранных не на транзисторах, а на микросхеме, элемент триггера обозначают так, как показано на картинке:

  • Т – это trigger с двумя выходами;
  • два входа (R и S).
Графическое обозначение

Графическое обозначение

Полый кружочек означает, что выход инверсный (противоположный другому выходу). Если на одном выходе «1», то на втором обязательно будет «0».

На реле

Несмотря на быстрый темп развития микроэлектроники, схемы с реле не теряют своей актуальности. Применение триггеров вместе с реле позволяет осуществлять логические операции для управления, как электроникой, так и электромагнитной техникой. Достичь высокой результативности получается благодаря простоте устройства, надежности действия, хорошему уровню электрических развязок, охватывающих входы и выходы на блок-схемах.

Электромагнитное реле работают на больших токах, что обеспечивает надежное срабатывание функциональных элементов схемы по сравнению с полупроводниковой и ламповой электроникой. Такой тип схемы часто используют в пусковом устройстве асинхронного электродвигателя. Это отличный вариант для автопереключений в схемах электроснабжения с АВР для жилищных и административных зданий.

Триггер на реле

Триггер на реле

Триггер Шмитта

Trigger Шмидта – двухпозиционный элемент с функцией переключения. Устройство представляет собой схему, которая формирует выходной сигнал в прямоугольные импульсы определенной скважности – четкие нули и единицы. Он может быть реализован на различных устройствах, однако чаще всего его моделируют следующие.

На операционном усилителе

Схемы с триггером Шмитта обеспечивают гистерезис. Положительная обратная связь вводится путем добавления в состав выходного напряжения к входному напряжению. Концепция заключается в том, что вместо одного порога для включения и выключения у устройства есть верхний и нижний порог.

Устройство обычно применяется для удаления сигнальных помех в цепях цифровых схем, особенно вызываемых механическими контактами в переключателях.

Для информации. Изначальная функция триггера Шмитта заключается в конвертации синусоидной волны с помехами на входе в чистые квадратные волны на выходе. Устройства могут быть построены с использованием транзисторов или компаратора путем добавления резисторов и положительной обратной связи.

На логических элементах

Триггером Шмитта на логических элементах называется электронное устройство, реализованное на двух аналоговых инвертирующих усилителях. Логические инверторы с последовательным подключением представляют собой аналоговый однопороговый компаратор, порог переключения которого равен примерно половине напряжения на входе системы.

Для информации. Trigger Шмитта – это своего рода компаратор, характеристика которого имеет вид петли Гистерезиса. Его также называют регенеративным компаратором, потому что он помнит свое прежнее состояние.

Преимущества применения

Trigger Шмитта используется в основном для преобразования очень медленно меняющегося входного напряжения. При этом резкий переход от одного уровня выходного напряжения к другому происходит при заданном значении входного сигнала.

Принцип работы триггера на транзисторах

Принцип работы триггера на транзисторах

Область применения:

  • счетчики;
  • разновидности преобразователей;
  • формирователи импульсов;
  • другие устройства с функциональной памятью.

Для информации. Приведение в действие или запуск электронных устройств осуществляют элементы, построенные на логике, – это триггеры.

Схема с реверсивным триггером имеет многочисленные приложения в области электронной обработки данных и связанных с ней сферах применения. Особенно они полезны в электронных счетно-вычислительных машинах. Схема с реверсивным триггером делает возможным значительно упростить проводку и тем самым влияет на снижение потребности в энергии, пространстве и излучении тепла в используемом оборудовании. Эти преимущества в совокупности оказывают очень существенное влияние на снижение стоимости оборудования.

Триггерная схема логики

Триггерная схема логики

Основное назначение триггеров Шмитта заключается в выявлении и реагировании на сигнал, который имеет большие колебания по амплитуде. Trigger – это, по сути, простое средство, с помощью которого пусковым путем можно управлять любым оборудованием.

Видео

Оцените статью:
Оставить комментарий