flip-flop RS. Esquema, descrição

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flip-flop RS. Rádio - para iniciantes

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Os flip-flops RS são geralmente compostos por portas NAND de duas entradas. Você pode ver um diagrama dessa variante do flip-flop RS na Fig. 1, a. É formado por dois elementos do 2I-NOT do microcircuito K155LAZ com feedback cruzado entre suas entradas e saídas.

Arroz. 1 flip-flop RS

O gatilho tem duas entradas independentes e o mesmo número de saídas. A primeira entrada-entrada S-saída 1 elemento DD1.1, a segunda entrada-entrada R-saída 5 elemento DD1.2. Saídas: saída direta de 3 elementos DDl.1, inversa - saída de 6 elementos DD1.2.

Para entender melhor o funcionamento do flip-flop RS, monte as peças mostradas no diagrama em uma placa de ensaio e faça alguns experimentos. Em vez de LEDs indicando estados de disparo, você pode usar os indicadores de transistor familiares com lâmpadas incandescentes. Não é difícil indicar os estados dos elementos de disparo usando um voltímetro DC, conectando-o alternadamente à saída de um ou outro elemento. Em vez de interruptores de botão sem fixação, você pode usar pedaços de fio de montagem com extremidades nuas, que simularão o fornecimento de tensão de baixo nível para as entradas de disparo.

Depois de verificar a instalação de um gatilho experimental com seu circuito e certificar-se de que não haja erros, de que a solda seja confiável, ligue a energia. Um dos LEDs deve acender imediatamente. Suponha que será o LED HL1. Isso significa que o elemento DD1.1 acabou sendo o primeiro em um único estado, o que também será confirmado por um voltímetro conectado à sua saída - deve haver uma tensão de alto nível aqui.

Meça a tensão na saída do elemento DD1.2 - haverá um nível baixo, portanto o LED HL2 não acenderá.

Depois de registrar os resultados da medição, curto-circuite os contatos do botão SB1. O que mudou? Nada! Apenas o LED HL1 ainda está aceso. E se você pressionar brevemente o botão SR2? O LED HL1 desligará imediatamente e o HL2 acenderá. Agora o elemento DD1.1 estará no estado zero e DD1.2 estará no estado único. Neste estado, os elementos podem permanecer indefinidamente até que a energia seja desligada. Mas agora vale a pena pressionar o botão SB1 novamente e os elementos mudarão para o estado oposto.

Vamos analisar o trabalho de um gatilho experiente. Acreditamos que quando a energia foi ligada, o elemento DD1.1 ficou em um único estado. Neste momento, portanto, na entrada superior do elemento DD1.2, conectada à saída do elemento DD1.1, surgiu uma tensão de alto nível, que colocou o elemento DD1.2 no estado zero. A aplicação de um pulso de baixo nível na entrada superior do elemento DD1.1 de acordo com o circuito (através do botão SB1) não poderia alterar seu estado, pois naquele momento já havia um nível baixo de tensão em sua entrada inferior.

No momento de pressionar o botão SB2, um pulso de baixo nível foi recebido na entrada inferior do elemento DD1.2. Mudando para um único estado, este elemento comutou o elemento DD1.1 para o estado zero com uma tensão de saída de alto nível. A comutação do elemento DD1.1 acabou sendo possível porque naquele momento sua entrada superior estava livre, o que equivale a aplicar uma tensão de alto nível a ele.

Assim, pressionando os botões sucessivamente, você pode alternar o gatilho de um estado estável para outro e, assim, controlar vários dispositivos e dispositivos digitais conectados às suas saídas.

O estado lógico do flip-flop RS é caracterizado pelo nível do sinal em sua chamada saída direta. Se o nível de tensão for alto aqui, o gatilho como um todo estará em um único estado e, se o nível de tensão for baixo, estará em um estado zero. Às vezes, a saída direta do gatilho e o próprio sinal na saída direta são indicados pela letra Q.

Com um único estado do gatilho, sua segunda saída terá uma tensão de baixo nível e com um estado zero - um nível alto. Portanto, essa saída é chamada de inversa e é designada (e o sinal nela) com a mesma letra, mas com um traço na parte superior - Q, que significa inversão.

A entrada através da qual o gatilho é definido para um único estado é indicada pela letra S (esta é a letra inicial do conjunto de palavras em inglês). A outra entrada, através da qual o gatilho é comutado para o estado zero, é indicada pela letra R (da palavra reset-return). Portanto, no gatilho experimental, o pino 1 do microcircuito é a entrada S e o pino 5 é a entrada R.

A rigor, as designações das entradas S e R do gatilho experimental devem ser escritas com traços na parte superior, pois o nível de pulsos aplicados a elas para mudar o gatilho de um estado para outro é baixo. Eles são, portanto, inversos, ou seja, S e R. O flip-flop descrito aqui é geralmente chamado de flip-flop RS assíncrono com entradas de ajuste.

Os estados de disparo dependendo dos sinais de entrada são ilustrados na tabela da fig. 1b. O que ela pode contar? Se uma tensão de baixo nível for aplicada a ambas as entradas do gatilho, por exemplo, pressionando simultaneamente os dois botões, uma tensão de alto nível aparecerá em ambas as suas saídas. Tal estado do gatilho contradiz a lógica de sua ação, portanto, tal combinação de sinais de entrada é considerada inaceitável.

Uma combinação de sinais de baixo nível na entrada S e sinais de alto nível na entrada R leva o gatilho a um único estado e a combinação oposta de níveis de tensão a zero. Quando uma tensão de nível alto (lógico 1) aparece em ambas as entradas, o estado do gatilho não muda - isso é indicado por cruzes na tabela.

Verifique a validade da tabela. Simule o fornecimento de pulsos correspondentes a um nível de tensão alto abrindo os contatos dos botões SB1, SB2.

Os flip-flops RS são mais amplamente utilizados como células de armazenamento de informações digitais, ou seja, como elementos de memória. Eles são usados em vários dispositivos de rádio amador, máquinas eletrônicas.

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