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Gatilho D. Rádio - para iniciantes
Diretório / Rádio - para iniciantes Das várias variedades de D-flip-flops da série K155, os mais populares entre os radioamadores são os gatilhos do chip K155TM2 (Fig. 1, a). Possui dois flip-flops D conectados por um circuito de alimentação comum, mas funcionando independentemente um do outro. Cada um deles tem quatro entradas lógicas e duas saídas - direta e inversa. A entrada D é uma entrada para receber informações digitais e C é uma entrada para pulsos de sincronização de clock, cuja fonte geralmente é um gerador de ondas quadradas. Nas entradas R e S, o D-flip-flop funciona da mesma forma que o RS-trigger: quando uma tensão de baixo nível é aplicada à entrada R, o D-trigger é ajustado para o estado zero, para o estado único na entrada S. Nas entradas D e C, pode atuar como célula de memória das informações recebidas ou como flip-flop com entrada de contagem. D-flip-flops do chip K155TM2 nos diagramas de circuito de dispositivos de tecnologia digital geralmente não são representados juntos, como na fig. 1, a, separadamente em diferentes seções dos circuitos (Fig. 1, b). Nesse caso, é permitido não mostrar as conclusões que não são usadas no dispositivo. Vamos aderir a essas regras.
Oferecemos várias experiências e experimentos que ajudarão a compreender a lógica do D-flip-flop em diferentes modos de operação. Coloque o chip K155TM2 na placa de ensaio, conecte o pino 14 ao positivo e o pino 7 ao fio de alimentação negativo. Aos terminais das saídas direta e inversa de um de seus D-flip-flops, por exemplo, aos terminais 5 e 6 (Fig. 2, a), conecte os indicadores LED (ou transistor com lâmpadas incandescentes em circuitos coletores), por o brilho do qual você julgará o gatilho do estado lógico. Conecte o mesmo indicador ao pino 3 - à entrada C. Você observará a aparência e pelo brilho deste indicador. a duração dos pulsos do relógio de sincronização. No painel, monte também o botão SB1 e o resistor R4, mas ainda não conecte este circuito na entrada D (pino 2) do gatilho. Ligue a energia. Um dos LEDs conectados às saídas do gatilho deve acender imediatamente. Se este for o LED HL3, então o gatilho está em um único estado e se HL2 estiver em zero. Agora, alternadamente, curto-circuite várias vezes, primeiro a saída 1 e depois 4 (entradas R e S) para um fio comum. Tal experiência irá convencê-lo de que nestas entradas o D-flip-flop funciona da mesma forma que o RS-flip-flop.
Em seguida, conecte um resistor R2 com um botão de pressão SB4 à entrada de informações D (pino 1), grave o estado inicial do gatilho e pressione este botão várias vezes seguidas. Como o gatilho reage a isso? De jeito nenhum - o mesmo indicador continua a brilhar. Ao conectar brevemente a entrada R ou S com um fio comum, mude o gatilho para outro estado estável e pressione novamente o botão SB1 várias vezes. E agora, como você pode ver, o gatilho não responde aos sinais de entrada. Isso ocorre porque não há clock de alto nível na entrada C. A fonte de sinais de clock de sincronização para verificação experimental do D-flip-flop pode ser um gerador de pulso de teste de frequência variável. Conecte sua saída na entrada C do trigger (pino 3), ajuste a duração máxima dos pulsos gerados e, após ligar a alimentação, observe os indicadores de entrada. Se antes disso o gatilho estava no estado zero e os contatos do botão SB1 estavam abertos, então pela queda de tensão positiva do primeiro pulso na entrada C, o gatilho deve mudar para um único estado e não responder aos pulsos de clock subsequentes . Mas vale a pena pressionar o botão para aplicar um sinal de baixo nível à entrada de informações, e o gatilho mudará imediatamente para o estado oposto ao longo da borda do próximo pulso de clock. A operação do flip-flop D neste modo é ilustrada pelos gráficos mostrados na Fig. 2, B. Acreditamos que no início do experimento, quando os contatos do botão SB1 ainda não estavam fechados e, portanto, o sinal na entrada D correspondia a uma tensão de alto nível, o gatilho estava no estado zero (na saída direta - baixo, no inverso - nível de alta tensão). A primeira queda de tensão positiva na entrada C comutou o gatilho para um único estado. Eu não reagi a uma queda negativa para o próximo gatilho positivo e mantive o estado aceito. Em seguida, pressione o botão SB1 para alterar o nível de entrada. Como resultado, o terceiro pulso de clock imediatamente comutou o flip-flop para o estado zero, que permaneceu até a chegada do sexto pulso, quando o botão foi liberado e já havia um sinal de alto nível na entrada D. Além disso, quando o nível do sinal de entrada mudou, o gatilho mudou para o estado zero na borda do sétimo pulso de clock e na borda do oitavo - para um. Esses experimentos e gráficos que caracterizam a lógica do D-flip-flop no modo de recebimento de informações nos permitem tirar algumas conclusões. Se o sinal na entrada D for alto, o disparo na queda de tensão positiva do pulso de clock na entrada C é definido para um único estado e, se for baixo, para zero. O D-trigger não responde ao declínio nos pulsos de sincronização. Cada estado alterado do trigger significa um registro das informações recebidas em sua memória, que podem ser lidas ou transmitidas para descriptografia para outro dispositivo lógico de tecnologia digital. O próximo experimento é testar o D-trigger em modo de contagem, ou seja, como um trigger com entrada de contagem. Para isso, desconecte o resistor R4 da entrada D com o botão SB1 e conecte-o à saída invertida, conforme mostrado na fig. 3a. Agora a entrada de informação do trigger será a entrada C. Aplique uma série de pulsos longos a ela do gerador. Como o gatilho D se comporta? A frente do primeiro pulso de entrada muda para um único estado, e a frente do segundo - para zero, a frente do terceiro - novamente para um único, etc. Portanto, neste modo de operação, cada pulso de entrada muda o estado lógico do gatilho para o oposto. Como resultado, a frequência dos pulsos em cada saída do flip-flop acaba sendo metade da frequência dos pulsos de entrada. Com base na experiência, construa gráficos que ilustrem a operação do flip-flop D neste modo. Eles devem ser os mesmos mostrados na Fig. 3b.
A conclusão sugere-se - neste modo, o D-flip-flop divide a frequência do sinal de entrada por 2, ou seja, desempenha a função de um contador binário.
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