Научиться правильно использовать JK триггер – невероятно эффективно для любой электротехнической схемы. В этой статье мы рассмотрим примеры опытов для изучения работы JK триггера, а также дадим подробную инструкцию по использованию этого устройства.
Использование JK триггера позволит получить идеальный результат в работе любой электрической схемы. Проведя несложные опыты, вы сможете понять принцип работы JK триггера и правильно его использовать.
В этой части рассмотрим другой тип триггеров — электрические ключи.
В предыдущих частях статьи мы уже рассмотрели триггеры типа RS и D. Но теперь давайте поговорим о электрических ключах. Это другой тип триггеров, и нам нужно узнать о них больше.
Это система автоматической защиты, которая предотвращает перегрузку и перегрев в проводке. Она имеет специальный реле, которое срабатывает при превышении напряжения или тока. JK триггер автоматически отключает проводку по первому сигналу о превышении предельных значений, предотвращая повреждение оборудования и пожар. JK триггер – это эффективный инструмент для защиты электрической проводки от перегрузки и перегрева.
Нельзя переоценить значение JK триггера для защиты электрических систем. Этот инструмент автоматически отключает проводку при превышении напряжения или тока, что позволяет избежать проблем с перегрузкой и перегревом. Тем самым JK триггер способствует предотвращению повреждения оборудования и пожаров.
Подобно D триггеру, он имеет расширенную входную логику, которая намного превосходит стандартные функции входа.
Микросхема К155ТВ1 из серии 155 имеет корпус DIP-14 и предназначена для использования.
Распиновка этой микросхемы идентична аналогам SN7472N и SN7472J.
Рисунок 1а показывает цоколевку, или, как говорят сейчас, распиновку (от английского термина PIN) для микросхемы. На нее аналогичны SN7472N и SN7472J.
Рисунок 1б демонстрирует ситуацию, когда некоторые выводы микросхемы не используются и не показываются. Распиновка остается такой же, как для аналогов SN7472N и SN7472J.
Прямой вывод подключается к системе, которая будет принимать сигнал, а инверсный вывод подключается к той системе, которая будет передавать сигнал.
Рерайт:
Описание и назначение выводов
Триггер К155ТВ1 имеет два вывода: прямой (на рисунке это вывод 8) и инверсный (вывод 6). Их назначение аналогично ранее рассмотренным триггерам типа D и RS: прямой вывод подключается к системе, принимающей сигнал, а инверсный вывод – к той, что передает его.
Для инверсного выхода начнем с маленького кружочка.
Триггер по входам R и S работает аналогично простому RS триггеру.
Для этих входов низкий уровень представлен кружочками на основании выводов.
Триггер D имеет приоритетные входы: при появлении и удержании на любом из них низкого уровня работа остальных входов блокируется, а короткий отрицательный импульс переводит триггер в нужное состояние, пока не появится импульс на входе C.
Он принимает напряжение и передает его дальше. В данном случае вход C – это напряжение, которое мы используем для питания устройства.
Вход C представляет собой тактирующий источник напряжения. Он принимает напряжение и передает его дальше для питания устройства. Вход C позволяет устройству получать электрическую энергию в нужной для его работы форме.
При подключении прерывающих устройств и работе с переменными сигналами, триггер используется для перехода от одного уровня до другого.
Электрику приходится работать с триггером в режиме счета, где он выступает в качестве информационного устройства, принимая счетные импульсы. Кроме того, при подключении к переменным сигналам и другим прерывающим устройствам, триггер необходим для перехода между различными уровнями.
В режиме приема и хранения данных электронный тактирующий устройства служит аналогичным входу D-триггера, но способ его работы определяется состоянием входов JK.
Они поддерживают установку начального уровня сигнала и последующее изменение состояния триггера. При подаче сигнала на управляющие входы происходит переключение состояния триггера. На рисунке 1 представлена цоколевка микросхемы К155ТВ1, которая имеет два управляющих входа – J и K.
Рисунок 1 представляет собой цоколевку микросхемы К155ТВ1, которая обладает двумя управляющими входами – J и K. Они позволяют устанавливать и менять состояния триггера. При подаче сигнала на управляющие входы происходит переключение состояния триггера.
На рисунке 1 представлена цоколевка микросхемы К155ТВ1, которая оснащена двумя управляющими входами – J и K. Эти входы поддерживают установку начального уровня сигнала и последующие изменения состояния триггера. При поступлении сигнала на управляющие входы происходит переключение состояния тригге
Они соединены по схеме 3И, что представлено символом & – логическое И.
Довольно часто в схемах эти входы соединяются друг с другом, как будто по одному J и по одному K входу.
Некоторые серии микросхем также содержат JK триггеры, которые принято называть ТВ1. Они отличаются от 155 серии поскольку имеют по одному J и K входу.
Логика работы по этим входам абсолютно идентична той, что используется у К155ТВ1, за исключением того, что нет необходимости собирать три логических сигнала высокого уровня в одну цепь.
В качестве примера микросхем, которые могут использоваться электриками, могут быть К176ТВ1, К561ТВ1 и К1564ТВ1.
Изучение логики работы JK триггера
Для более полного освоения работы JK триггера необходимо просто подключить его к макетной плате, как мы рассмотрели в предыдущей статье, и вручную применить входные сигналы.
Несомненно, можно изучить многое из самоучителя для игры на гитаре или баяне, но, без реального опыта с инструментом, невозможно получить практические знания.
Хотя для работы с микросхемами потребуется немного больше усилий, чем для простых электрических изделий, но проведя несколько простых экспериментов, можно понять принцип работы.
Для получения входных сигналов, как при исследовании D триггера, мы будем применять проводную перемычку, подключенную к общему проводу.
1.
На рисунке 2.1 представлена схема для испытания JK-триггера К155ТВ1.
Далее испытания производятся за счет установки напряжения на входе для триггера и проверки изменения напряжения на выходе. Если при напряжении на входе триггера К155ТВ1 напряжение на выходе изменяется, то можно сделать вывод о корректной работе микросхемы.
Рисунок 2. Испытания JK триггера К155ТВ1.
Для проверки работоспособности микросхемы К155ТВ1 следует подать напряжение на 14 и 7 выводы и измерить изменения напряжения на выходе. Если при подаче входного напряжения напряжение на выходе изменяется, то микросхема правильно функционирует.
Чтобы визуально отследить состояние триггера и его выходов, как прямых, так и инверсных, к ним подключены светодиодные индикаторы. Такой же светодиод подключен к входу C. Если на данном выходе будет уровень логической единицы (2,4…5 В), то светодиод начнет гореть.
На выходе этого сигнала будет уровень импульса, подаваемого на вход D.
На входе C будет индицироваться уровень выходного сигнала генератора импульсов, который будет подключен к этому входу. На выходе этого сигнала будет иметься импульсный выходной сигнал, который может быть подан на вход D.
Вы можете легко наблюдать состояние входов и выходов с помощью обыкновенного вольтметра даже при низких частотах, но будет неудобно.
Поэтому предварительно тщательно проверьте правильность подключения сигналов к входам и выходам JK триггера. После этого присоедините питание.
Проверка включения JK триггера по RS-входам
До включения следует произвести проверку схемы на отсутствие ошибок, коротких замыканий и обрывов. Это должно сделаться по причине того, что даже простое включение питания в неправильном направлении может привести к поломке микросхемы. Поэтому предварительно тщательно проверьте правильность подключения сигналов к входам и выходам JK триггера. После этого можно будет включить питание.
Это правило необходимо запомнить и применять при отключении электрических схем без полупроводниковых приборов.
Поэтому, при включении электрической схемы без полупроводниковых приборов обязательно должен загореться один из светодиодов на выходе. Это правило стоит помнить и следовать ему при подобных ситуациях.
При включении происходят переходные процессы, из-за которых происходят изменения.
Теперь, чтобы подать низкий логический уровень, мы будем использовать проволочную перемычку, поочередно на R и S входы.
При этом, светодиоды на выходе должны быть последовательно включены и выключены, представляя состояния триггера.
Работа в асинхронном режиме не требует дополнительных стробирующих (разрешающих, тактирующих) сигналов. В этом режиме ваша система может работать без них и поэтому называется асинхронной.
В этой ситуации надо производить подачу на входы триггера на протяжении определенного промежутка времени, т.к. иначе в качестве результата может быть получен неверный результат.
Не следует подавать одновременно низкий уровень на R и S входы триггера – такое состояние является запрещенным. Вместо этого необходимо произвести подачу на эти входы в течение определенного промежутка времени, иначе в конечном итоге может получиться неправильный результат.
Хотя необратимые последствия, такие как выход микросхемы из строя, не вызовутся, состояние выходов будет неопределенным и не будет соответствовать логике работы триггера.
После подтверждения того, что все работает нормально, электрики могут переходить к исследованию работы триггерного входа JK.
О чем говорят JK входы, подключенные с помощью проволочной перемычки? Если предоставить им низкий уровень, ничего не произойдет: триггер сохранит предыдущее состояние, которое можно увидеть по индикаторам восприятия.
Для тоггерирования состояния необходимо на вход C подавать импульсы, производимые генератором, схема которого отображена на рисунке 3.
Для ассемблирования потребуется дополнительная микросхема К155ЛА3.
Частота и длительность импульсов должны быть достаточно высокими, чтобы позволить визуально отслеживать состояния триггера.
Рисунок 3 показывает генератор тактовых импульсов. Работа JK триггера в счетном режиме может быть достигнута, подключив входы JK, как изображено на рисунке 2а. При этом, при каждом входном импульсе состояние триггера будет изменяться.
Резистор R4 на схеме отмечен пунктирной линией – это означает, что данная деталь не обязательна для подключения. В таком случае все неподключенные входы будут находиться в логическом значении “1”.
Главное предназначение этого резистора – защита от помех через входы JK.
Однако, при использовании триггера JK присутствует одно отличие.
Рисунок 2б представляет собой временную диаграмму работы триггера JK, которая имеет много общего с диаграммой для D-триггера. Однако, при использовании триггера JK наблюдается появление одного отличительного момента.
Основное различие между триггером и электриком состоит в том, что изменение состояния триггера наступает по отрицательному переходу уровня входного импульса из высокого значения в низкое, а не по положительному перепаду уровня на входе C.
При измерении частоты импульсов на выходе триггера легко увидеть, что она примерно в два раза меньше, чем частота импульсов на входе.
Частотные делители, основанные на триггерах, часто используются в режиме счетчика для деления частоты пополам.
Для разделения частоты на несколько частей можно использовать триггеры, расположенные последовательно. Например, два триггера разделят частоту на четыре, а три – на восемь. Количество частей увеличивается с ростом степени числа 2.
Для разделения частоты с нечетным коэффициентом деления используются несколько триггеров в сочетании с обратными связями. Об этом мы узнаем подробнее в следующей части нашего обзора счетчиков и формирователей импульсов.
Исходя из этого, можно сделать вывод: когда JK входы находятся в высоком уровне логики, триггер будет работать в режиме счета.
Это означает, что при каждом отрицательном перепаде напряжения на входе C состояние триггера изменяется на противоположное.
Таким образом, на входах J и K появится логический нуль. В результате такой настройки триггер сменит свое состояние на противоположное, то есть, если до этого выход был в логическом нуле, то он станет в логическом единице, и наоборот.
Последствия присутствия логического нуля на входах JK
Чтобы изучить последствия присутствия логического нуля на входах JK, необходимо замкнуть по одному JK входу на общий провод. В результате этого действия на входах J и K появится логический нуль. Как следствие, триггер переключит свое состояние на противоположное. То есть, если до этого выход был в логическом нуле, то он станет в логическом единице, и наоборот.
Возможно соединить с общим проводом и все входы JK, это не противоречит принципам электротехники.
При просмотре светодиодных индикаторов будет видно, что тактовые импульсы поступают, однако состояние триггера остается неизменным. В этом случае JK-триггер переводится в режим регистрации информации.
Когда на входах J и K присутствует логический нуль, JK-триггер находится в режиме хранения данных.
Для подтверждения данного состояния следует рассмотреть случаи, когда на входе J присутствует высокий уровень, а на входе K – низкий. В этом случае JK-триггер переводится в режим записи информации.
В результате индикатор HL3 не будет мигать, а будет гореть непрерывно.
При входе C в триггере всегда устанавливается единичное состояние. Это приводит к тому, что индикатор HL3 при этом начинает гореть. В то же время HL2 погашается. Если дальнейшее состояние JK входов не изменится, то при каждом импульсе на входе С триггер будет продолжать оставаться в единичном состоянии, не отражая изменения состояния на индикаторе. Поэтому индикатор HL3 не будет мигать, а будет гореть непрерывно.
Вступление входа C в триггер приведет к тому, что индикатор HL3 будет гореть, а HL2 будет погашен. Если дальнейшее состояние JK входов не изменится, то при каждом импульсе на входе С триггер будет продолжать оставаться в единичном состоянии, не отражая изменения состояния на индикаторе. Поэтому индикатор HL3 не будет мигать, а будет гореть непрерывно.
При подключении входа C просто подтверждается тот факт, что триггер находится в единичном состоянии. В этом случае выходной сигнал будет равен 1.
Если на входе J сигнал 0, а на входе K сигнал 1, то на выходе будет иметься значение 1.
Когда на JK-входах наблюдается такое состояние, первый импульс на входе C приведет к сбросу триггера в нулевое значение. В результате индикатор HL3 будет выключен, а HL2 включен.
Если состояние JK входов не изменится, Вход C также подтвердит нулевое состояние, так же, как указано выше.
Для того чтобы применить его, нужно подать на входы J и K заряды одновременно.
Коротко и ясно: при использовании счетного режима на входы JK должны быть поданы одновременно две единицы.
Условие 3И для JK входов требует, чтобы была единица на всех трех входах J и единица на всех трех входах K. Но можно считать и проверить, что все работает правильно.
Если на JK входах два нуля, то это указывает на режим хранения информации. При этом, импульсы на входе C состояния триггера не могут быть изменены. Тем не менее, мы можем проверить правильность его работы, проведя счёт.
Для достижения желаемого состояния достаточно, чтобы хотя бы на одном входе J и хотя бы на одном входе K был уровень логического нуля.
При соответствующем высоком уровне на всех трех J-входах, триггер переходит в единичное состояние.
Для корректной работы требуется, чтобы на одном из трех входов K был наблюдаем низкий уровень.
Для сброса триггера, необходимо наличие нуля на хотя бы одном из входов J, а на входах K должна быть замкнута единица.
1. В таблице истинности можно видеть, что при заданных значениях входных сигналов К155ТВ1 будет иметь определенное значение выходного сигнала.
Таблица истинности для триггера К155ТВ1, представленная на рисунке 4.1, продемонстрирует, как входные сигналы К155ТВ1 напрямую влияют на его выходной сигнал. С помощью этой таблицы можно увидеть, какая будет реакция триггера К155ТВ1 на предоставленные значения входных сигналов.
Примером такого триггера является микросхема К155ТВ1, которая имеет таблицу истинности, представленную на рисунке 4.
Триггеры различных типов используются для создания счетных устройств или просто счетчиков, а также для формирования импульсов. Одним из примеров такого типа триггера является микросхема К155ТВ1, которая предоставляет информацию о своей таблице истинности, представленную на рисунке 4.
Рисунок 4. Таблица истинности для микросхемы К155ТВ1.
В следующей части статьи посвященной логическим микросхемам, мы расскажем о том, как электрики используют их для решения практических задач.
В данной статье мы рассмотрим логическую микросхему JK-триггер, которая имеет ряд преимуществ по сравнению с другими похожими микросхемами. Сама по себе микросхема является булевским элементом, который может принимать только два значения – «1» и «0». Кроме того, микросхема JK-триггер обладает особенностью называемой зацикливанием. Такая особенность позволяет микросхеме зацикливать своё состояние, а именно зацикливать входное значение «1» или «0». Таким образом, микросхема JK-триггер будет полезна при разработке логических схем.