Триггер со счетным входом на контактных реле. Схема триггера на реле

Схема триггер на реле

Отличительной чертой всех триггеров является их возможность находиться в двух состояниях. Эти устройства предназначаются для того, чтобы запоминать двоичную информацию, в том числе и схема триггера на реле. С помощью этих приборов обеспечивается работа оперативной памяти, которая используется для хранения информации на период проведения вычислений. Кроме того, триггеры используются и во многих других областях. Они устанавливаются в счетчиках, различных преобразователях, цифровых фильтрах и прочих устройствах, обладающих памятью.

Как работает простейший триггер

Для того, чтобы понять принцип работы этих приборов, необходимо хотя бы в общих чертах представлять их устройство. Как правило, в простейшей схеме, позволяющей работать с двоичной информацией, используются два логических инвертора. На каждый из них воздействует положительная обратная связь.

Любое устройство подобного типа, имеет схему, основанную на двух состояниях. Один из выходов обозначен логической единицей, а другой выход соответствует логическому нулю. Таким образом, при наличии логической единицы на выходе, инверсный выход прибора будет соответствовать логическому нулю.

Подтверждение логической единицы осуществляется после каждого инвертирования. Обратное состояние возникает, когда на выходе имеется ноль, а инверсный выход имеет значение единицы. Данная ситуация сохраняется при включенном питании прибора. Для того, чтобы в простейшем триггере зафиксировать нужную информацию, в его схему устанавливаются входы, записывающие единицу и нуль.

Использование триггеров совместно с реле

В настоящее время, электроника и микроэлектроника развивается очень быстрыми темпами. Тем не менее, до сих пор используется схема триггера на реле, позволяющая выполнять простейшие логические операции совместно с электромагнитными устройствами. Высокие результаты получаются, благодаря простоте использования, надежной защите от помех и хорошему уровню электрических развязок, охватывающих входы и выходы на схемах.

Высокий ток, потребляемый электромагнитными реле, делает их более надежными по сравнению с электроникой на лампах и полупроводниках. Данные схемы применяются в пусковых устройствах двигателей асинхронного типа с короткозамкнутым ротором. Они широко используются в схемах автоматического переключения, которые используются резервными источниками питания жилых и промышленных зданий.

Кроме того, триггеры являются важнейшей составной частью оперативной памяти всех компьютерных устройств. Они успешно используются во внутренних регистрах процессора, благодаря чему, происходит считывание, запоминание и хранение информации.

electric-220.ru

Триггеры. Основные теоретические положения. Классификация триггеров. Разработка триггеров

Лекция 4 Триггеры

Основные теоретические положения

Триггер (защелка) – импульсное устройство с двумя устойчивыми состояниями. Переход из одного состояния в другое происходит в результате воздействия сигналов управления.

Выходной сигнал триггера зависит не только от входных сигналов, но и от его внутреннего состояния, то есть от значений входных переменных, которые действовали в предыдущие моменты времени. Следовательно, триггеры являются элементами памяти.

Электронные приборы с такими свойствами называются последовательными логическими устройствами.

Кроме устойчивых состояний, которые могут сохраняться неограниченно долго, имеются неустойчивые, они существуют короткое время, соизмеримое с длительностью процессов переключения в схеме.

Пример. Простейшим триггером является выключатель освещения. Он имеет два устойчивых состояния и переключается кратковременным внешним воздействием.

Пример. Использование кнопок без фиксации состояния для операций включения – выключения электрооборудования позволяет управлять объектами из различных мест.

При этом нет необходимости, для выключения какой либо установки, выявлять и отключать включенные кнопки. Достаточно выработать соответствующий сигнал управления силовым выключателем установки, который работает в режиме триггера (самоблокировка).

Простейшие триггеры на основе реле и инверторов представлены на рисунке 1.

Рис. 1 Триггеры на основе:

а – инверторов; б – реле; в – реле и кнопок управления

Устройство (рис. 1, а) может находиться в двух устойчивых состояниях входов – выходов, соответственно 1–0–0–1 и 0–1–1–0. Такая ячейка памяти называется бистабильной. Она может быть реализована на основе реле K1, K2 с нормально замкнутыми контактами K1, K2 по схеме рис. 1, б. При подаче напряжения Uп одно из реле сработает быстрее и разомкнет цепи питания другого реле. Однако таким устройством нельзя управлять.

Для управления триггером используются дополнительные элементы, позволяющие перевести его в то или иное положение, например, кнопки SB1 и SB2 (рис. 1, в). Ими можно вручную перевести триггер из одного состояния в другое.

Указанные логические элементы, выполненные на основе реле, используются, в схемах релейной защиты, автоматики, для коммутации и развязки по напряжению в силовых исполнительных элементах.

1 Классификация триггеров

Обычно триггер имеет два выхода: Q – прямой выход, Q’ – инверсный, если Q =1, то Q’=0 и наоборот. На схемах триггеры обозначаются символом D и порядковым номером на схеме (рис. 2). Входы обозначаются в соответствии с видом и назначением триггера (на рисунке не указаны).

Рис. 2 Обозначение триггера

Триггеры можно классифицировать по способам записи информации и управления, принципам построения, функциональным возможностям.

По способу записи информации различают асинхронные и синхронные триггеры.

Асинхронный триггер изменяет свое состояние в момент прихода сигнала на его информационные входы.

Синхронные триггеры меняют свое состояние под действием входных сигналов, только в момент прихода тактового сигнала на синхронизирующий вход С.

Они могут использоваться в сложных цифровых устройствах, где разделение работы на временные такты, когда выполняются определенные операции, исключает путаницу и сбои.

По способу записи информации входы триггеров разделяются на статические и динамические.

Первые реагируют на состояния входов (обозначение на рис. 2) и переключаются при наличии соответствующего потенциала (уровня напряжения). Динамические входы реагируют на изменения состояния на входах и управляются переходом между потенциалами. Передним фронтом импульса из 0 в 1 (варианты обозначения на рис. 3, а) или задним фронтом из 1 в 0 (рис. 3, б).

Рис. 3 Обозначения динамических входов, а:

переключение по переднему фронту,

б: переключение по заднему фронту

По функциональным возможностям различают триггеры: RS-триггер, D-триггер, T-триггер, JK-триггер, VD и VT-триггеры, а также NV-триггеры, которые после выключения напряжения питания сохраняют записанную в них информацию (энергетическая независимость).

2 Асинхронный RS-триггер

Асинхронный RS-триггер может быть реализован с помощью элементов 2ИЛИ-НЕ (рис. 4, а), таблица истинности (табл. 1). Он имеет два входа: S(et) установка (Q=1) и R(eset) сброс (Q=0).

Согласно временной диаграмме (рис. 4, б) и табл. 1, выход триггера переходит в состояние Qn+1 =1, если поступают сигналы S =1, R =0 (интервал времени t1 – t2) независимо от предшествующего состояния Qn.

При S =0, R = 1 выход триггера переходит в состояние Qn+1 = 0 (интервал t3 – t4). Когда S =0, R =0 триггер сохраняет прежнее значение Qn(интервалы t2 – t3; t4 – t5).

Комбинация сигналов S =1, R =1 запрещена, т.к. на прямом Q и инверсном Q’ выходе устанавливаются одинаковые значения, которые при переходе в режим хранения не удерживаются (интервал t6 – t7).

Рис. 4 Асинхронный RS-триггер на элементах 2ИЛИ-НЕ:

а – принципиальная схема; б – временные диаграммы работы

Таблица истинности RS-триггера Таблица 1

№	R	S	Q n+1	Q’ n+1	Название режима работы
1	0	0	Q n	Q’ n	Хранение информации
2	0	1	1	0	Установка в 1
3	1	0	0	1	Установка в 0
4	1	1	–	–	Запрещенное состояние

Для получения аналитического выражения при разработке схемы асинхронного RS-триггера необходимо составить полную таблицу истинности (табл. 2).

Полная таблица истинности RS-триггера Таблица 2

№	R	S	Q n	Q n+1
1	0	0	0	0
2	0	0	1	1
3	0	1	0	1
4	0	1	1	1
5	1	0	0	0
6	1	0	1	0
7	1	1	0	–
8	1	1	1	–

Наборам, где Q n+1= 1, соответствует характеристическое уравнение:

В наборах 7, 8, где значение выхода не определено, можно указать 0 или 1 исходя из соображений простоты реализации схемы (рис. 4, а), которая составлена согласно полученному аналитическому выражению.

Асинхронный RS-триггер может быть собран на элементах 2И-НЕ (рис. 5, а), таблица истинности (табл. 3). В отличие от предыдущей схемы, триггер имеет инверсные входы.

Рис. 5 Асинхронный RS-триггер на элементах 2И-НЕ:

vunivere.ru

Триггер со счетным входом на контактных реле

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

25165 àå3 Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.IV.1968 (№ 1234354/18-24) Кл. 21ат, 36/18

42m> 1 00 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.IX.1969. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 3.11.1970

МПК С 06f

Н 031

УДК 621.374.3:621.318..5.621.385.2 (088.8) Комитет по делам изобретений и открм".èé при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Е. Г. Быков

Заявитель

ТРИГГЕР СО СЧЕТНЫМ ВХОДОМ НА КОНТАКТНЫХ РЕЛЕ

Изобретение относится к области автоматики, в частности к области контактных релейных схем автоматики.

Известен триггер на контактных реле. Однако потребляемая им мощность достаточно высока, а сопряжение триггеров друг с другом неудобно.

В предлагаемой схеме эти недостатки устранены, однако в ней дополнительно использованы четыре диода, четыре конденсатора и одно сопротивление. Быстродействие такой схемы в малой степени зависит от переходных процессов за счет реактивных элементов (емкостей) и определяется, в основном, временной характеристикой самого реле.

Предложенный триггер отличается от известных тем, что в цепи связи обмотки реле памяти со входом и в цепи его самоблокировки включены контакты реле сброса, обмотки реле сброса, связанная с цепочкой запрета и подготовки сброса, с одной стороны соединена со входом, а с другой вЂ” с контактами реле памяти, На чертеже показана принципальная схема предлагаемого триггера.

Триггер работает следующим образом.

В исходном состоянии реле сброса 1 и реле памяти 2 обесточены. При подаче первого импульса на вход устройства (подключение положительной обкладки конденсатора 8 к полюсу источника питания) конденсатор 8 начинает заряжаться по цепи: плюс источника и конденсатор 8 диод 4 и нормально закрытый контакт 5, обмотка реле 2, минус источника.

5 Ток, протекающий через обмотку реле 2, вызывает его включение. При этом срабатывает самоблокировка по цепи: плюс источника питания, ограничительный резистор 6 и нормально закрытый контакт 7, контакт 8, а на мину10 совой обкладке конденсатора 9 происходит смена потенциала с положительного на отрицательный. Так как высокий потенциал, в точке е подпирающий диод 4, обеспечивается теперь через цепь самоблокировки и между точ15 кой и минусом источника питания образовалась новая цепь: диод 10, диод 11, конденсатор 9, нормально открытый контакт 12, конденсатор 8 заряжается по этой цепи. Поскольку основная часть тока заряда конденсатора

20 8 израсходована по цепи включения реле 2, напряжение на конденсаторе 9 за счет тока дозарядки конденсатора 8 увеличивается незначительно и, следовательно, на обмотке реле 1 не возникает разности напряжений, 25 требуемой для срабатывания реле. Последу.ющий заряд конденсатора 9 до положительного напряжения источника питания идет через резистор 18.

Итак, от первого импульса сработало реле

30 2, триггер пришел в состояние «1», подклю251615

Предмет изобретения

Сдрас 1

Юыыа 1

Cdpoc Е

Составитель В. Сухов

Редактор Л. А. Утехина Техред А. А. Камышникова Корректор Л. В. Анисимова

Заказ 31/5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб,, д, 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Я чением левого конца обмотки реле 1 к минусу источника питания и появлением через некоторое время (за счет заряда через резистор 13) положительного потенциала на конденсаторе

9 подготавливается к срабатыванию реле 1 от следующего импульса.

По окончании первого импульса (подключение положительной обкладки конденсатора

8 к минусу источника питания) конденсатор

8 разряжается через диод 14 и ограничительный резистор 15.

При подаче на вход второго положительного импульса заряд конденсатора 8 происходит йо цепи: диод 11. реле 2, контакт 12, так как диоды 11 и 4 заперты положительным напряжением.

Ток, протекающий через обмотку реле 1, вызывает его срабатывание. С началом процесса срабатывания (момент разрыва нормально замкнутых контактов) одной парой контактов

5 разрывается цепь подачи входного импульса, а другой 7 вЂ” цепь подачи напряжения самоблокировки на обмотку реле 2. Начинается процесс отпускания реле 2. Когда срабатывает реле 1, контакт 5 подключает минус источника питания к аноду диода 4 и образуется цепь быстрого доз аряда конденсатора 8.

С окончанием заряда конденсатора 3 исчезает и ток, питающий реле 1. Когда процесс отпускания обоих реле закончится, схема приходит в исходное нулевое состояние.

В схеме заложена принудительная отсечка тока заряда конденсатора 8 от обмотки того

5 реле, которое в данный момент не включается, этим достигается самостоятельное формирование схемой импульса такой длительности, которая требуется для включения реле и четкая работа схемы.

10 Принудительный сброс схемы на «0» можно осуществить разрыванием цепи самоблокировки реле 2.

Триггер со счетным входом на контактных реле, состоящий из реле памяти, реле сброса и цепочки запрета и подготовки сброса, отли20 чаюи ийся тем, что, с целью уменьшения IIOтребляемой мощности, удобства сопряжения с другими устройствами, получения высокой óñтойчивости переключений, в цепи связи обмотки реле памяти со входом и в цепи его само25 блокировки включены контакты реле сброса, обмотка реле сброса, связанная с цепочкой запрета и подготовки сброса, с одной стороны соединена со входом, а с другой вЂ” с контактами реле памяти.

www.findpatent.ru

Каталог товаров