происходит изменение. Такая работа называется асинхронной. Триггеры, принадлежащие к классу так называемых синхронных триггеров, срабатывают в ответ на изменения состояния входов только в те моменты времени, которые определяются синхронизатором системы (последовательностью импульсов). Такая работа логической схемы называется синхронной.

На рис. 2.17 дано условное обозначение jD-триггера. Данные со входа D передаются на выход Q только в том случае, когда на входе синхронизации {СКУ действует высокий уровень. Это происходит в момент возрастания напряжения импульса синхронизации. Импульс синхронизации должен иметь крутые, четко определенные фронты; кроме того, на него не должны действовать щумы; тогда схема будет работать безошибочно. Выход Q до тех пор будет сохранять состояние, установленное данными со входа D на момент последнего импульса синхронизации, пока не придет новый импульс синхронизации. Обновление данных происходит только в момент действия синхроимпульса.

Несколько более сложен (-триггер (рис. 2.18). Он имеет два типа входов - непосредственные и синхронизированные. Непосредственные входы порождают предопределенное состояние на выходе, а синхронизированные - такое, которое зависит от состояния входов J и К-

Если на входе установки (SET) действует высокий уровень, а на входе сброса (CLR) - низкий, на выходе будет низкий уровень. Если на входе установки - низкий уровень, а на входе сброса - высокий, на выходе будет высокий уровень.

Для синхронной работы необходимо, чтобы и на входе установки, и на входе сброса действовал высокий уровень. При этом условии триггер отслеживает изменения на входах J к К. Эти изменения происходят в момент спада импульса синхронизации. На рис. 2.18 приводятся также таблицы истинности, (-триггер по сути своей является двоичным счетчиком с коэффициентом деления 2.

В табл. 2.3 приведены некоторые КМОП-схемы из общедоступной серии 4000.

" С/с - сокращение от аигл. слова clock - синхронизация. - Лрил. перев.

Глава 3

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ

В этой главе мы рассмотрим некоторые интегральные схемы специального назначения, особенно широко применяющиеся в электронной аппаратуре. Конечно, ни эта, ни какая-либо другая книга не в состоянии охватить всю плеяду специальных интегральных схем, предлагаемых фирмами-изготовителями, поэтому, я прошу вас, не огорчайтесь, если окажется, что беспечный автор обошел вниманием вашу самую любимую схему. Это могло случиться по нескольким причинам: либо ваша схема слишком похожа на ту, которую я уже включил в книгу, либо она не столь целесообразна с моей точки зрения, либо я просто не знаю о ней или не представляю себе, насколько она полезна.

Многие из описанных здесь устройств включают в свой состав операционные усилители или передают на операционные усилители результаты решаемых ими задач, однако в этой главе мы не будем говорить об операционных усилителях, как бы хороши и полезны они ни были. Специальным и некоторым особенно интересным операционным усилителям посвящена другая часть этой книги.

Таймеры и счетчики

На рис. 3.1 показана функциональная схема таймера типа 555. Эта интегральная схема недорога, поставляется обычно в 8-выводном миниатюрном корпусе с двухрядным расположением выводов. Она заслуженно принадлежит к числу самых популярных интегральных схем, состоящих из разнородных компонентов.

Один из секретов популярности схемы типа 555 кроется в ее замечательной гибкости. Эта схема не относится ни к ТТЛ-семейству, ни к КМОП-семейству, а является биполярным устройством. Единственное принципиальное различие между биполярными кристаллами и ТТЛ-семейством, которое также является биполярным, состоит в том, что ИС типа 555 работает в широком диапазоне питающих напряжений. Для нее подходят напряжения питания постоянного тока, лежащие в пределах от 5 до 15 В, оптимальными являются значения от 9 до 12 В. Когда на выходе схемы действует низкий уровень, выход может потреб-

Разряд 7

Г1рЯЖ1]!ШР

Вход вапуст

SnOM Земля

/ (Компараторы]

о Ким

Выход

Рис. 3.1. Функциональная схема устройства типа 555.

лять ток величиной до 200 мА. И, наоборот, когда на выходе действует высокий уровень, схема типа 555 будет служить источником тока такой же величины. Диапазон применений схемы типа 555 широк и ограничен лишь пределами вашей изобретательности и вашего воображения. В нестабильном режиме схема типа 555 работает как источник сигнала, а в ждущем режиме - как одновибратор. Кроме того, она может работать как таймер и как каскад задержки.

Таймер типа 555 можно применять с большей пользой, если знать, какие процессы происходят в этой интегральной схеме во время работы и какие логические функции она реализует. Для решения поставленной задачи будем использовать различные варианты схемы рис. 3.1, позволяющие разобраться в работе схемы типа 555 при различных ее конфигурациях.

Ждущий мультивибратор, или, как его часто называют, киппреле, или одновибратор, остается в выключенном состоянии до тех пор, пока он не будет запущен внешним импульсом. После запуска одновибратор формирует одиночный импульс с постоянной амплитудой и фиксированной длительностью. По истечении отведенного времени одновибратор возвращается в состояние покоя до прихода следующего запускающего импульса. Одновибратор называется моностабильной схемой, так как он имеет одно устойчивое состояние.

На рис. 3.2 показан ждущий мультивибратор, использующий таймер на основе интегральной схемы типа 555. На рис. 3.2, а изображен один из вариантов функциональной схемы кри-