Триггерное устройство Советский патент 1991 года по МПК H03K3/286 

(Л

с

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах дистанционного и автоматизированного управления технологическими процессами. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет выполнения им дополнительно функции R- и S- триггеров. Устройство содержит дистанционный переключатель 1, коммутирующее устройство 2, информационные шины 3 и 5. Для достижения поставленной цели в устройство введены дешифратор 8, ключевые элементы 6, 7 и новые функциональные связи, 4 ил.

& to

so со о

4

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть, в частности, использовано в системах дистанционного и автоматизированного управления технологическими процессами и агрегатами.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения им дополнительно функции R- и S-триггеров.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - ключевой элемент; на фиг.З - коммутирующий элемент; на фиг,4 - дешифраторное устройство.

Триггерное устройство содержит дистанционный переключатель 1 с включающей Ц и отключающей 1 обмотками, замыкающим 1 , размыкающим 1д, переключающим, 1 $ контактами пере- ключающей контактной группы, коммутирующий элемент 2, первый вход которого соединен с первой информационной шиной 3, а выход через диод 4 в прямом включении - с второй информациейной шиной 5, первый 6 и второй 7 ключевые элементы и дешифраторное устройство 8, первые выводы включающей 1ц и отключающей 1 обмоток дистанционного переключателя 1 соот- ветственно через первый 6 и второй 7 ключевые элементы присоединены к шине 9 питания, а вторые выводы - соответственно к первой 3 и второй 5 информационным шинам, к которым под- ключены соответственно первый и второй вхрды дешифраторного устройства 8, третий и четвертый входы которого соединены с первой JO и второй 11 шинами. Первый 12 и второй 13 вы- ходы дешифраторного устройства 8 присоединены к вторым входам соответственно первого б к второго 7 ключевых элементов, первые входы которых соединены с замыкающим 1 и размы- кающим Ь контактами дистанционного переключателя 1„ Переключающий контакт 5 переключателя 1 связан с шиной 9 питания, Третий выход -14 дешифраторного устройства 8 подключен к второму входу коммутирующего элемента 2.

Ключевой элемент б (7) может быть выполнен из транзистора, коллектор которого является входом, а эмиттер -выходом (фиг.2). База транзистора через последовательно соединенные первый и . второй резисторы связана с вторым входом элемента, к первому входу ко-1

торого подключена точка соединения первого и второго резисторов.

Коммутирующий элемент 2 (фиг.З) может содержать инвертор и элемент И, например, в интегральном исполнении и полупроводниковый диод. Вход инвертора соединен с первым входом коммутирующего элемента, а его выход с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом коммутирующего элемента. Выход элемента И через диод в прямом включении подключен к выходу коммутирующего элемента.

Дешифраторное устройство 8 (фиг.4 может быть реализовано на интегральной микросхеме, например, дешифратог ре-демультиплексоре 15 и элементах И-НЕ 16-18.

Входы дешифратора-демультиплексо- ра 15 соединены с общей шиной 9 питания, первый, второй, третий, четвертый информационные входы соответственно с первой 10 и второй 11 настроечными шинами и с первой 3 и второй 5 информационными шинами. Пятый, шестой, седьмой, восьмой и четырнадцатый выходы дешифратора-де- мультиплексора 15 подключены к входам элемента И-НЕ 16, первый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, шестнадцатый выходы -- к входам элемента И-ПЕ 17, а первый и пятый выходы - к входам элемента И-НЕ 18. Выходы элементов И-НЕ 16-18 являются соответственно первым 12, вторым 13 и третьим 1 4 выходами дешифраторного устройства 8.

Состояние триггерного устройства определяется положением контактов 1 у - I $ дистанционного переключателя 1, В нулевом состоянии триггерног устройства (фиг,1), возникшем после срабатывания дистанционного переключателя 1 по отключающей обмотке, контакты 1 и 1 5- замкнуты. При этом на шинах 3 и 5 устройства действуют напряжения логического О (логику работы полагают положительной, напряжение логического О применяют равным нулевому, а напряжение логичес кой 1 - положительному потенциалам). Шины 3, 5, 10 и 11 устройства могут, быть как бесконтактные, так и контактные, Однако в последнем случае необходимо предусмотреть известные меры устранения подвешенных состояний в интегральных элементах,

516

например, с помоггью подключения входов через резисторы к общей шине. При этом подвешенное состояние входа ликвидируется благодаря привязке его (в рассматриваемом устройстве) к потенциалу логического О.

Рассматривают работу устройства сначала при использовании его в режиме D-триггера.

В этом режиме на шине 5 фиксируется нулевой потенциал. На первой 10 и второй 11 настроечных шинах цешифра- торного устройства 8 устанавливают код 00. На шине 3 в исходном состоя нии действует также нулевой потенциал. В результате на входе дешиф- ратора-демультиплексоря 15 установлен полный код При этом на третье выходе 14 дешифраторного устройства 8, связанном с вторьгм входом коммутирующего элемента 2, генерируется напряжение логической 1, открывающее последний. Напряжение логического 0, действующее на шине 3, являющей- ся D-входом триггера, инвертируется и в виде логической 1 передается на первый вывод отключающей обмотки 1л дистанционного переключателя 1. Однако несмотря на наличие на тором входе ключевого элемента 7 напряжения логической 1, он остается в закрыто состоянии вследствие шунтирования базл-эмиттерного перехода транзистора контактами Ц и 1 . Следовательно, обе обмотки дистанционного переключателя 1 обесточены.

При установлении на шине 3 одиночного сигнала (напряжение логической l) он инвертируется коммутирующим элементом 2 и в виде напряжения логического О подается на второй вывод отключающей обмотки % дистанционного переключателя }, Кроме того, на первом выходе 12 дешифраторного уст- ройства 8 генерируется напряжение логической 1, открывающее ключевой элемент 6, При этом включающая обмотка 1 дистанционного переключателя 1 возбуждается и переключающий кон- такт $- дистанционного переключателя 1 размыкается с контактом 1. и начинает движение по направлению к контакту Зд . При этом открытое состояние дешифраторного устройства 8 остается неизменным. При замыкании контактов 1 & и 1 з база эмит- терный переход транзистора ключевого элемента 6 шунтируется н ключ закры0

9г.

, 20 25 зо

,л д 50 j5

вается, завершая формирование импульса переключающего сока через включающую обмотку 1i . D-трнггер оказывается в единичном состоянии, определяемом замкнутым положением контактов 1 $ и 1 с-

При установлении на шине 3 нулевого сигнала (напряжение логического О) он инвертируется коммутирующим элементом 2 и в виде напряжения логической 1 подается на второй вывод отключающей обмотки % дистанционного переключателя 1. При этом шунтирования база-эмиттерного перехода транзистора ключевого элемента 7 нет и он оказывается в открытом состоянии. Через отключающую обмотку $ дистанционного переключателя 1 формируется импульс переключающего тока, задний фронт которого определяется моментом замыкания контактов 1 j. и 1 g. и D-триггер оказывается в нулевом состоянии, определяемом показанным положением контактов (фиг.1).

При использовании триггерного устройства в режиме RS-триггера на шинах 10 и 11 устанавливают код 01. При этом на третьем выходе 14 дешифраторного устройства 8 и связанном с ним втором входе коммутирующего элемента 2 устанавливается напряжение логического О. Коммутирующий элемент 2 находится в отключенном состоянии и изолируе.1 шины 3 и 5 одну от другой. При напряжениях логического О на этих шинах и показанном положении (фиг.1) контактов I $ 5 дистанционного переключателя 1 RS- триггер находится в нулевом состоянии. Шины 3 и 5 являются соответственно S- и R-ходамк триггера. При появлении на шине 3 единичного сигнала на выходе 2 дешифраторного устройства 8 генерируется напряжение логической l, отпирающее ключевой элемент. Через включающую обмотку Ц дистанционного переключателя 1 протекает переключающий импульс, задний фронт которого формируется при замыкании контактов 1 и 1 j- . Ключевой элемент б закрывается и триггер оказывается в единичном состоянии, сохраняющемся и после снятия на шине 3 одиночного входного сигнала (установление нулевого входного сигнала).

При установлении на шине 5 (R-вход триггера) напряжения логической 1 на выходе 13 дешнфраторного устройства 8 генерируется напряжение логической , которое открывает ключевой элемент 7. При этом формирующимся через отключающую обмотку дистанционного переключателя J переключающим импульсом дистанционный переключатель возвращается в нулевое состояние, определяемое показанным положением замыкающих контак- тов 14 и 5(фиг.1).

При установлении единичных входных сигналов на обеих шинах 3 и 5 одновременно состояние триггера сохраняется неизменным. i

Функционирование триггерного

устройства в режимах S- и R-триггер обеспечивается установкой на шинах 10 и П дешифраторного устройства 8 кодов соответственно 10 и 11. При этом триггерное устройство работает аналогично RS-триггеру, исключая его поведение при одновременном установлении на обоих информационных входах единичных входных сигналов. При этом S-триггер устанавливается в единичное, а R-тркггер - в нулевое состояния.

Формула изобретения

Триггерное устройство, содержащее дистанционный переключатель, шину питания, первую, вторую информационные шины, коммутирующий элемент, пер вый вход которого соединен с первой

)

0

5

0

5

информационной шиной, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выполнения им дополнительно функций R- и S-триггеров, в него введены первый, второй ключевые элементы, дешифраторное устройство и диод, анод которого подключен к второй информационной шине, а катод - к выходу коммутирующего элемента, соединенному с первым выводом отключающей обмотки дистанционного переключателя, первый вывод включающей обмотки которого соединен с первой информационной шиной, вторые выводы включающей и отключающей обмоток дистанционного переключателя соответственно через первый и второй ключевые элементы соединены с шиной питания, к которой подключен переключающий контакт переключающей контактной группы дис,тан- ционного переключателя, замыкающий и размыкающий контакты которой соединены с первыми входами соответственно первого и второго ключевых элементов, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами дешифраторного устройства, третий выход которого соединен с вторым входом коммутирующего элемента, первый, второй, третий, четвертый входы дешифраторного устройства соединены соответственно с первой, второй информационными шинами в первой, второй настроечными шинами.

б(тГ

r°zt

Фиг. 2

-Ир -Ч w I Г

3

Фиг.З