Puces logiques. Partie 9. Déclencheur JK

Une histoire sur le déclencheur JK et des expériences simples pour étudier son travail.

Dans les parties précédentes de l'article, des déclencheurs tels que RS et D. ont été décrits. Cette histoire sera incomplète si vous ne mentionnez pas Déclencheur JK. Ainsi que Déclencheur D Il a une logique d'entrée avancée. Dans la série 155, il s'agit d'une puce K155TV1 fabriquée dans le boîtier DIP-14. Son brochage, ou comme on dit maintenant, le brochage (à partir de la broche PIN anglaise) est illustré à la figure 1a. Analogues étrangers SN7472N, SN7472J.

Si une conclusion n'est pas utilisée dans un schéma particulier, il est tout à fait acceptable de simplement ne pas la montrer, comme le montre la figure 1b.

Description et objectif des conclusions

Le déclencheur K155TV1 a des sorties directes et inverses. Dans la figure, ce sont respectivement les conclusions 8 et 6. Leur objectif est le même que pour les déclencheurs précédemment considérés de type D et RS. La sortie inverse commence dans un petit cercle.

Sur les entrées R et S, le déclencheur fonctionne comme un simple Déclencheur RS. Le niveau de fonctionnement de ces entrées est faible, ce qui est indiqué par des cercles à la base des bornes. Comme pour le déclencheur D, ces entrées sont prioritaires: l'apparition et le maintien d'un niveau bas sur l'une d'entre elles interdit le reste des entrées, et une courte impulsion négative transférera le déclencheur à l'état correspondant jusqu'à l'impulsion suivante à l'entrée C.

L'entrée C est cadencée. Lorsque le déclencheur fonctionne en mode comptage, il joue le rôle de celui de l'information - c'est précisément sur lui que les impulsions de comptage arrivent. Dans le mode de réception et de stockage d'informations, il sert d'horloge, son objectif est similaire à une entrée similaire d'un déclencheur D, mais la logique de fonctionnement est quelque peu différente et est déterminée par l'état des entrées JK.

Figure 1. Le brochage de la puce K155TV1.

J et K sont des entrées de commande de déclenchement. Ils sont combinés selon le schéma 3I, qui est indiqué par le symbole & - logique I. sur le symbole graphique.Très souvent, ces entrées se connectent simplement ensemble dans les circuits, il s'avère qu'elle a une entrée J et une entrée K. Certaines séries de microcircuits ont également des déclencheurs JK, ils sont également appelés TB1, mais contrairement à la série 155, ils ont une entrée J et K. La logique de travail sur ces entrées est exactement la même que celle du K155TV1, mais vous n'avez pas besoin de collecter ensemble 3 signaux logiques de haut niveau. Un exemple de tels microcircuits peut servir, par exemple, K176TV1, K561TV1, K1564TV1.

Apprendre la logique du déclencheur JK

Pour en savoir plus sur le fonctionnement du déclencheur JK, il vous suffit de l'activer, comme dans l'article précédent, sur la maquette et de soumettre manuellement les signaux d'entrée. En effet, vous devez admettre que vous pouvez mémoriser un manuel d'auto-instruction sur la guitare ou l'accordéon à boutons, mais sans ramasser l'instrument, vous n'apprendrez pas à jouer. Même dans le cas des microcircuits: jusqu'à ce que vous réalisiez les expériences les plus simples, il sera difficile de comprendre le sens de l'œuvre.

Comme signaux d'entrée, de la même manière que lors de l'étude du déclencheur D, nous utiliserons un cavalier de fil connecté à un fil commun.

Le circuit de test du déclencheur JK K155TV1 est illustré à la figure 2.

Figure 2. Testez le déclencheur JK K155TV1.

La tension d'alimentation est fournie comme d'habitude aux 14e et 7e conclusions du microcircuit, ce qui est indiqué sur le schéma sous forme de conducteurs avec des flèches.

Pour l'observation visuelle de l'état du déclencheur à ses sorties, directes et inverses, des indicateurs LED sont connectés. Le même indicateur est connecté à l'entrée C. La LED allumée indique la présence d'un niveau d'unité logique (2,4 ... 5V) à cette sortie. À l'entrée C, le niveau du signal de sortie du générateur d'impulsions connecté à l'entrée C sera affiché. Bien sûr, l'état des entrées et des sorties à une fréquence aussi basse est tout à fait possible à observer avec un voltmètre ordinaire, mais ce n'est pas très pratique.

Opération de déclenchement JK sur RS - entrées

Bien que le circuit se soit avéré très simple avant la mise sous tension, comme d'habitude, vous devez le vérifier pour les erreurs, les courts-circuits et les coupures: même une simple mise sous tension dans le sens opposé peut rendre le microcircuit inutilisable. Cette règle doit être rappelée et appliquée dans tous ces cas, même s'il ne s'agit que d'un circuit électrique sans dispositifs à semi-conducteurs.

Alors allumez-le. Lorsque vous allumez pour la première fois, l'une des LED de la sortie doit être allumée, ce qui est inconnu. Cela est dû aux transitoires lorsqu'il est allumé. Nous allons maintenant appliquer un niveau logique bas, en utilisant le cavalier de fil susmentionné, alternativement aux entrées R et S. Dans ce cas, les LED à la sortie devraient alterner, indiquant l'état du déclencheur. Ce mode de fonctionnement est appelé asynchrone - il ne nécessite pas de signaux stroboscopiques supplémentaires (activation, horloge).

Il n'est pas nécessaire d'appliquer simultanément un niveau bas directement aux entrées R et S: cet état est considéré comme interdit pour le déclenchement. Bien qu'il n'entraîne pas de conséquences irréversibles sous la forme d'une sortie du microcircuit, l'état des sorties dans ce cas sera inconnu, ce qui ne correspond pas à la logique du déclencheur. Si tout va bien, vous pouvez aller à des expériences sur l'étude du fonctionnement d'un déclencheur sur les entrées JK.

Que se passe-t-il si un fil bas est appliqué aux entrées JK avec un fil volant? Rien du tout: le déclencheur stockera l'état précédent, qui sera visible par la lueur des indicateurs. Pour que ces entrées affectent l'état du déclencheur, il est nécessaire d'appliquer des impulsions à l'entrée C du générateur, dont le circuit est illustré à la figure 3. Pour l'assembler, une puce K155LA3 supplémentaire est nécessaire. La fréquence et la durée de répétition des impulsions doivent être telles qu'une surveillance visuelle des états de déclenchement soit possible.

Figure 3. Générateur d'horloge.

Opération de déclenchement JK en mode comptage

Si les entrées JK sont connectées, comme le montre la figure 2a, le déclencheur fonctionnera en mode comptage: l'état du déclencheur changera à chaque impulsion d'entrée. La résistance R4 est représentée dans le diagramme avec une ligne pointillée - vous ne pouvez pas la mettre, car les entrées non connectées sont toujours à l'état d'une unité logique. Le but principal de cette résistance est de protéger contre les interférences via les entrées JK.

Le chronogramme du déclencheur JK est illustré à la figure 2b, et il est très similaire à un diagramme similaire pour le déclencheur D. La principale différence est que l'état de déclenchement ne change pas en raison d'une différence de niveau positive à l'entrée C, mais négative - lorsque le niveau de l'impulsion d'entrée passe d'un niveau élevé à un niveau bas.

Il est facile de voir que la fréquence des impulsions à la sortie du déclencheur est exactement deux fois inférieure à la fréquence des impulsions d'entrée. Par conséquent, les déclencheurs en mode comptage sont souvent utilisés comme diviseurs de fréquence par deux. Deux déclencheurs inclus dans la série diviseront la fréquence en quatre, et trois déclencheurs seront déjà divisés en huit, et ainsi de suite selon la puissance de 2.

Si un diviseur de fréquence avec un coefficient de division impair est requis, alors plusieurs déclencheurs avec rétroaction sont utilisés, mais cela sera discuté dans la prochaine partie de l'article sur les compteurs et les façonneurs d'impulsions.

De ce qui précède, nous pouvons conclure: si les entrées JK sont simultanément dans l'état d'une unité logique (niveau haut), le déclencheur fonctionne en mode comptage. Cela signifie que pour chaque différence de niveau négative à l'entrée C, l'état de déclenchement passe à l'opposé.

Opération de déclenchement sur les entrées JK

Que se passe-t-il si un niveau zéro logique est présent aux entrées JK? Pour vérifier cela, il suffit de connecter au moins une entrée JK (rappelons que le K155TV1 a 3 entrées J et 3 K, combinées selon le circuit 3I) à un fil commun. Mais vous pouvez vous connecter au fil commun et à toutes les entrées de JK, c'est sans principe. Selon les indicateurs LED, nous voyons que les impulsions d'horloge arrivent, et l'état de déclenchement ne change pas.Dans un état où le zéro logique sur les entrées J et K, le déclencheur JK est en mode de stockage d'informations.

Reste à considérer deux cas. Le premier cas est lorsque l'entrée J est haute et l'entrée K est basse. Dans cette situation, le déclencheur à l'entrée C est réglé sur un seul état - l'indicateur HL3 connecté à la sortie directe du déclencheur s'allume. HL2, bien sûr, est remboursé.

Si l'état des entrées JK ne change pas à l'avenir, chaque impulsion à l'entrée C aura également tendance à régler le déclencheur sur un seul état, bien qu'il y soit déjà. Dans ce cas, ils disent qu'à l'entrée C, l'état de déclenchement précédent dans ce cas est simplement confirmé.

Le deuxième cas est celui où l'entrée J est nulle et l'entrée K est un. Dans cet état, sur les entrées JK, la première impulsion à l'entrée C, le déclencheur se met à zéro (est réinitialisé) - l'indicateur HL3 s'éteint et HL2 s'allume. Si l'état des entrées JK ne change pas, l'entrée C confirme également l'état, comme décrit ci-dessus, uniquement cette fois zéro.

Donc, pour faciliter la mémorisation, pour résumer: deux unités aux entrées de JK est un mode de comptage. Il est entendu que la condition 3I est remplie pour les entrées JK: une sur les trois entrées J et une sur les trois entrées K.

Deux zéros sur les entrées JK - mode de stockage des informations: les impulsions à l'entrée C de l'état de déclenchement ne peuvent pas être modifiées. Pour obtenir un tel état, il suffit qu'au moins une entrée J et au moins une entrée K aient un niveau zéro logique.

Dans le cas où les trois entrées J sont élevées, le déclencheur est réglé sur un seul état. Dans le même temps, au moins une des 3 entrées de K doit avoir un niveau bas.

Pour réinitialiser un déclencheur, zéro doit être présent sur au moins une des entrées J et un doit être maintenu sur les trois entrées K.

Tout ce qui a été écrit ci-dessus se trouve dans la table de vérité du déclencheur K155TV1, qui est illustré à la figure 4.

Figure 4. La table de vérité pour la puce K155TV1.

Des déclencheurs de différents types sont également utilisés comme éléments de dispositifs de comptage, ou simplement des compteurs, ainsi que des shapers d'impulsions. Ceci sera discuté dans la prochaine partie de l'article sur les circuits logiques.

Suite de l'article: Puces logiques. Partie 10. Comment se débarrasser du rebond des contacts

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