Импульсная и цифровая техника

Применение триггеров

Область применения триггеров очень широка. Они применяются в электронных схемах самого различного назначения для выполнения следующих задач:

- формирования прямоугольных импульсов из остроконечных;
- формирования прямоугольных импульсов из гармонических входных сигналов и импульсов специальной формы;
- в качестве делителей частоты;
- в качестве переключающих устройств.
Они применяются в трактах обработки сигналов РЛС, ГАС и аппаратуры засекреченной и обычной связи. Так в радиоприемнике Р-161 “Вспышка” применено около 200 триггеров.
Два устойчивых состояния триггера могут соответствовать кодам двоичной системы счисления. Поэтому особенно широкое применение они нашли в вычислительной технике. Здесь они выполняют функции:
- запоминающих ячеек;
- суммирующих ячеек;
- счетчиков импульсов.


1. Общие сведения
В настоящее время каждый, кто хочет превратить свой мобильный радиотелефон («мобильник») и в цифровой фотоаппарат, и в FM – тюнер, и в аудио - плейер (МР – 3), и даже в персональный компьютер, должен поинтересоваться, какова у него «память», ибо она определяет его возможности. Например, модель 2004 г. мобильного телефона «NOKIA - 6260» обладает встроенной памятью в 8 МБ и внешней - на карточке – в 32 МБ, из которых 31 МБ рабочая память и 1 МБ – постоянная, нестираемая память, используемая для сохранения управляющей информации (ёмкость памяти за дополнительную плату может быть увеличена заменой карточки, например, за 1500 руб - до 256 МБ.).
Но что это такое 1 МБ памяти, почему у первых моделей память исчислялась в КБ, каковы перспективы дальнейшего уплотнения запоминающих элементов памяти? Понять это поможет материал настоящей лекции, поскольку именно триггер является базовым элементом, способным и предназначенным для записи, хранения и воспроизведения 1 бита (б) информации, то есть одного двоичного разряда. Напомним, что 1 байт (Б) содержит 8 бит (кодируется 3 двоичными разрядами), 1 кБ – 1024 Б, а 1 МБ – это 2²⁰ Б, то есть для создания такой памяти необходимо иметь технологию размещения в «малых» объёмах 2²³ триггеров, что позволила реализовать лишь микроэлектроника. Но уже сегодня есть определённые достижения в наноэлектронике, которая создаёт условия для уплотнения конструкции функциональных элементов электроники ещё на три порядка. Вместе с тем, сам принцип записи, хранения и воспроизведения записанной информации, представленной в двоичных кодах, сохраняется, поэтому современному специалисту немаловажно понимать, что представляет собой эта элементарная ячейка одноразрядной двоичной памяти, чем и служит триггер.
Таким образом, триггером называется функциональный элемент электронной техники, предназначенный для приёма, хранения и выдачи кода одного разряда двоичного числа. В основе его конструкции лежит бистабильная ячейка (бистабильный мультивибратор)– схема из двух усилительных каскадов (инверторов) с перекрёстными гальваническими положительными обратными связями их выходов и входов, самопроизвольно принимающая и сохраняющая как угодно долго (пока включён источник питания Uип) одно из двух различимых устойчивых состояний: нулевое – VT₁ закрыт (Uвых₁ = Uип – код 1), VT₂ открыт (Uвых₂ = 0 – код 0) и единичное - VT₁ открыт (Uвых₁ = 0– код 0), VT₂ закрыт (Uвых₂ = Uип – код 1). Заставить триггер принять требуемое состояние можно только с помощью посылки внешних сигналов, для чего триггеры снабжаются специальными управляющими входами, наиболее распространены среди которых входы: