Основные сведения о триггерах

В цифровой электронике широко используются функциональные узлы способные сохранять двоичную информацию (состояние 0 и 1) после окончания действия входного импульса. Такие функциональные узлы называются триггерами.

В интегральной микросхемотехнике триггеры выполняются как завершенный функциональный элемент в виде микросхемы. Иногда микросхема содержит 2 отдельных триггера. Интегральные триггеры характеризуются большим разнообразием. Их отличают по: функциональным признакам, определяющим поведение триггера при воздействии сигнала управления, а также по используемому способу управления.

По функциональному признаку различают триггеры типов: D, JK, RS и другие.

По способу управления триггеры подразделяются на: асинхронные и синхронные (тактовые).

Модель D – триггера

Синхронный триггер D типа - это запоминающий элемент с 2-мя устойчивыми состояниями и одним информационным D - входом.

Микросхема 7474 содержит 2 отдельных синхронных D-триггера, которые запускаются положительным фронтом тактового импульса и имеют раздельные входы установки и очисткой (with Preset and Clear). Оба триггера можно использовать независимо друг от друга.

Условно-графическое изображение модели D-триггера в редакторе Capture представлено на рисунке 7.

Рисунок 7 – Модель D-триггера

Обычно работу триггера описывают таблицей переходов (табл.3).

Технические данные: - максимальная рабочая частота, -15МГц;

- время задержки прохождения сигнала - 17нс; - ток потребления -17мА.

Пример схемы подключения D – триггера (7474) для получения временных диаграмм характеризующих его работу приведен на рисунке 8.

Таблица 3 – Таблица переходов D-триггера

Входы	Выходы
		CLK	D	Q
L	H	X	X	H	L
H	L	X	X	L	H
L	L	X	X	H	H
H	H		H	H	L
H	H		L	L	H
H	H	L	X	Без изменений
H	H	H	X
H	H		H

Рисунок 8 – Модель D – триггера с подключенными источниками сигналов

В нормальном режиме работы на выходы и подается напряжение высокого уровня (+5В) от источника постоянного напряжения V1 через два порта с именами HI. Тактовые импульсы подаются от генератора DSTM1, имеющего следующие свойства: OFFTIME=0.5us; ONTIME=0.5us; DELAY=0.1us; STARTVAL=0; OPPVAL=1. На вход D подается сигнал от одноразрядного программируемого генератора входных сигналов DSTM2, со следующими командами: COMMAND1 - 0us 0; COMMAND2 - 0.1us 1; COMMAND3 - 0.85us 0; COMMAND4 - 1.85us 1; COMMAND5 - 2.85us 0; COMMAND6 - 4.35us 1

При поступлении тактового импульса на вход CLK, триггер переключается по переднему фронту и его выход Q принимает состояние входа D. На выходе устанавливается противоположное состояние. Другими словами:

- если на вход D подается напряжение высокого уровня, то тактовый импульс устанавливает на выходе Q напряжение высокого уровня, а на выходе - напряжение низкого уровня. В триггер записывается 1;

- если на вход D подается напряжение низкого уровня, то тактовый импульс устанавливает на выходе Q напряжение низкого уровня, а на выходе - напряжение высокого уровня. В триггер записывается 0.

Если задать профиль моделирования Transient с параметром Run to time=5us, то результатом будут диаграммы, приведенные на рисунке 9.

Рисунок 9 – Временные диаграммы, характеризующие работу синхронного D-триггера