триггеры, использующие принцип накопления заряда в р-п-

переходах, в отличие от рассмотренных выше счетных и /Я-триг геров в качестве элементов памяти используют инерционные полупроводниковые приборы.

Рассмотрим работу такого триггера на примере универсального /Я триггера К2ТК171, входящего в серию K2I7. Принципиальная и логическая схемы этого триггера показаны на рис. 27. Триггер состоит из двух диодно-транзисторных схем «И-ИЛИ-НЕ». Время рассасывания неосновных носителей

Рис. 27. Принципиальная (а) и логическая (б) схемы универсального /К-триггера типа К2ТК171

ДЛЯ транзисторов, на которых выполнены инверторы, не превышает 15 нсек. Время восстановления обратного сопротивления диодов, обозначения которых на рис. 27, а зачернены, составляет не менее 30 нсек. Время восстановления остальных диодов меньше 5 нсек. i

Тактовые импульсы подаются на вход 5 триггера К2ТК171, входы 7 и 4 выполняют функцию /- и Я-входов, входы 2 и 8 - это входы Ro и So.

Работа триггера в счетном режиме происходит следующим образом. Пусть на входы 2, 4, 7 и 8 триггера подан потенциал «I» (или они никуда не присоединены, что то же самое). Пусть на вход 5 подан потенциал «О». Тогда токи h и h, поступающие через резисторы R1 и R4 от источника +6 в, будут отводиться через вход 5 на землю. Триггер будет находиться в одном из двух устойчивых состояний. Предположим, что триод Tt закрыт, а триод Т2 открыт. В базу транзистора Т2 поступает ток Is. В базу транзистора Т1 ток не поступает, так как ток h отводится на землю через транзистор Т2.

Пусть теперь потенциал на входе С изменится с нуля на единицу. Изменений в состоянии триггера при этом не произой-

дет. Ток /4 пойдет в базу транзистора Т2 и усилит его степень насыщения. Ток h в базу транзистора Т1 не попадет, так как будет отведен на землю через транзистор Т2. Таким образом, через диод Д6 течет ток, и в области его р-п-перехода накапливается объемный заряд. Диод Д1 закрыт.

Пусть теперь на входе С потенциал резко изменится с единицы на нуль. Поскольку диод Д6 восстанавливает свое обратное сопротивление сравнительно медленно, то в первый момент, когда оно еще мало, ток /3 пойдет через диоды Д5 и Д6 на вход 5. В результате оба тока h и h, которые раньще поступали в базу транзистора Т2, будут отводиться через вход 5 на землю. Транзистор Т2 закроется. Но как только это произойдет, ток Ii пойдет в базу транзистора Т1 и откроет его. Поэтому даже после того, как обратное сопротивление диода Д6 восстановится, транзистор Т2 останется закрытым, а ток /3 пойдет в коллектор транзистора Т1.

Таким образом, с окончанием положительного тактового импульса триггер опрокинется в противоположное состояние. Следующий импульс на входе С приведет к накапливанию заряда в диоде Д1, и с окончанием этого импульса закроется теперь уже транзистор Т1.

Итак, диоды с накоплением заряда выполняют здесь функцию запоминания предыдущего состояния триггера, и в результате после окончания счетного импульса каждый раз будет закрываться ранее открытый триод.

Если подать потенциал нуль на вход К, то ток будет идти через этот вход на землю. Вследствие этого диод Д] не сможет накопить заряд, и поэтому тактовый импульс не закроет транзистор Т1. Если триггер ранее находился в состоянии «1» (Q=l), то он в нем и останется, если же он был в состоянии «О», то первый же тактовый импульс установит триггер в «1», а последующие импульсы не будут изменять его состояния. Точно так же, если /=0, а К=1, то триггер под воздействием импульсов на счетном входе установится в состояние «О».

Триггер К2ТК171, как было упомянуто, является универсальным: он может управляться по входам J к К как в присутствии, так и в отсутствие импульсов на входе С. Действительно, если на вход С этого триггера подать единицу, а на вход / подать импульсы, то после окончания первого же положительного импульса триггер установится в состояние «1», если он раньще был в нуле. Если же триггер находился в единице, то импульсы на входе / не изменят его состояния.

Механизм опрокидывания триггера по входам J и К точно такой же, как и по счетному входу, и объясняется наличием накопительных диодов Д1 и Д6.

Если входы J иК триггера К2ТК171 объединить (см. рис. 27), то образуется второй счетный вход, так как приходящие одно-

временно на /- и Я-входы импульсы будут каждый раз опрокидывать триггер в противоположное состояние.

Входы 2 и 8 триггера являются нетактируемыми установоч-ньши входами. Подача потенциала «нуль» на вход Rq или вход So приведет к установке триггера в «О» или «1» при условии, что на вход 5 при этом также будет подан сигнал «нуль».

В заключение еще раз напомним, что выще описаны лишь некоторые примеры логических схем триггеров. Не представляется возможным (да и нет необходимости) описывать все существующие варианты триггеров. В частности, мы не рассмотрели схем счетных триггеров, построенных на основе разностных элементов управления, которые достаточно подробно описаны в [1].

Глава пятая

РЕГИСТРЫ И КОЛЬЦЕВЫЕ СЧЕТЧИКИ

13. Регистры памяти

Регистры памяти применяются для хранения информации, представленрюй в виде двоичного кода. Такие регистры должны по тактовому разрешающему сигналу принимать параллельный код входной информации и хранить его до прихода следующего тактового импульса.

Регистры памяти на триггерах, тактируемых импульсом, представляют собой простейшие варианты таких устройств. На рис. 28, G показана схема включения в регистр 5/?-триггера. Входная информация в виде прямых и инверсных значений входного кода / и / подается на входы S и R соответствующих триггеров регистра. Импульс, разрешающий запись информации, подается одновременно на входы С всех триггеров. Изменение состояния регистра происходит по переднему фронту разрешающего импульса С. Выходная информация регистра снимается с выходов триггеров Q и Q.

В случае применения в регистре /)-триггеров, в которых запись информации производится только по одному входу (рис. 28, б), подавать инверсные значения входных сигналов / на вход регистра, естественно, не требуется.

При применении триггеров с усложненными логическими цепями на входах следует анализировать конкретные логические функции, реализуемые этими цепями, и находить приемлемые пути их использования. В качестве примера рассмотрим возможные варианты применения триггера К2ТР171 в регистре памяти.

Схема триггера К2ТР171 (серия К217) показана на рис. 28, в. Обозначая входные сигналы буквой х с индексом, соответствую-