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Gatillo D. Radio - para principiantes
Directorio / Radio - para principiantes De las diversas variedades de flip-flops D en la serie K155, los más populares entre los radioaficionados son los disparadores del chip K155TM2 (Fig. 1, a). Tiene dos flip-flops D conectados por un circuito de alimentación común, pero que funcionan de forma independiente el uno del otro. Cada uno de ellos tiene cuatro entradas lógicas y dos salidas, directa e inversa. La entrada D es una entrada para recibir información digital y C es una entrada para pulsos de sincronización de reloj, cuya fuente suele ser un generador de onda cuadrada. En las entradas R y S, el flip-flop D funciona de la misma manera que el disparador RS: cuando se aplica un voltaje de bajo nivel a la entrada R, el disparador D se establece en el estado cero, al estado único en la entrada S. En las entradas D y C, puede actuar como una celda de memoria de la información recibida o como un flip-flop con una entrada de conteo. Los flip-flops D del chip K155TM2 en los diagramas de circuito de los dispositivos de tecnología digital generalmente no se representan juntos, como en la fig. 1, a, a por separado en diferentes partes de los circuitos (Fig. 1, b). En este caso, se permite no mostrar las conclusiones que no se utilizan en el dispositivo. Cumpliremos con estas reglas.
Ofrecemos varias experiencias y experimentos que ayudarán a comprender la lógica del D-flip-flop en diferentes modos de funcionamiento. Coloque el chip K155TM2 en la protoboard, conecte el pin 14 al positivo y el pin 7 al cable de alimentación negativo. A los terminales de las salidas directa e inversa de uno de sus D-flip-flops, por ejemplo, a los terminales 5 y 6 (Fig. 2, a), conecte indicadores LED (o transistor con lámparas incandescentes en circuitos colectores), por el resplandor del cual juzgarás el disparador del estado lógico. Conecte el mismo indicador al pin 3 - a la entrada C. Observará la apariencia de y por el brillo de este indicador. la duración de los pulsos del reloj de sincronización. En el panel, monte también el interruptor de botón SB1 y la resistencia R4, pero no conecte este circuito a la entrada D (pin 2) del gatillo todavía. Conectar la alimentación. Uno de los LED conectados a las salidas de disparo debe encenderse inmediatamente. Si este es el LED HL3, entonces el disparador está en un solo estado, y si HL2 está en cero. Ahora cortocircuite alternativamente varias veces, primero la salida 1 y luego la 4 (entradas R y S) a un cable común. Tal experiencia lo convencerá de que en estas entradas el D-flip-flop funciona de la misma manera que el RS-flip-flop.
Luego, conecte a la entrada de información D (pin 2) una resistencia R4 con un interruptor de botón SB1, escriba el estado inicial del gatillo y luego presione este botón varias veces seguidas. ¿Cómo reacciona el gatillo a esto? De ninguna manera, el mismo indicador sigue brillando. Al conectar brevemente la entrada R o S con un cable común, cambie el gatillo a otro estado estable y presione nuevamente el botón SB1 varias veces. Y ahora, como puede ver, el disparador no responde a las señales de entrada. Esto se debe a que no hay un reloj de alto nivel en la entrada C. La fuente de señales de reloj de sincronización para la verificación experimental del flip-flop D puede ser un generador de impulsos de prueba de frecuencia variable. Conecte su salida a la entrada C del disparador (pin 3), establezca la duración máxima de los pulsos generados y, después de encender, observe los indicadores de entrada. Si antes de eso, el gatillo estaba en el estado cero y los contactos del botón SB1 estaban abiertos, entonces, por la caída de voltaje positivo del primer pulso en la entrada C, el gatillo debería cambiar a un solo estado y no responder a los pulsos de reloj posteriores. . Pero vale la pena presionar el botón para aplicar una señal de bajo nivel a la entrada de información, y el gatillo cambiará inmediatamente al estado opuesto a lo largo del borde del siguiente pulso de reloj. El funcionamiento del flip-flop D en este modo se ilustra mediante los gráficos que se muestran en la Fig. 2b. Creemos que al comienzo del experimento, cuando los contactos del botón SB1 aún no estaban cerrados y, por lo tanto, la señal en la entrada D correspondía a un voltaje de nivel alto, el gatillo estaba en el estado cero (bajo en la salida directa). , alto en la salida inversa). La primera caída de voltaje positiva en la entrada C cambió el gatillo a un solo estado. No reaccioné al siguiente desencadenante positivo en una caída negativa y mantuve el estado aceptado. Luego presione el botón SB1 para cambiar el nivel de entrada. Como resultado, el tercer pulso de reloj cambió inmediatamente el flip-flop al estado cero, que permaneció hasta la llegada del sexto pulso, cuando se soltó el botón y ya había una señal de alto nivel en la entrada D. Además, cuando el nivel de la señal de entrada cambió, el disparador cambió al estado cero en el borde del séptimo pulso de reloj, y en el borde del octavo, a uno. Estos experimentos y gráficos, que caracterizan la lógica del disparador D en el modo de recibir información, nos permiten sacar algunas conclusiones. Si la señal en la entrada D es alta, el disparador en la caída de voltaje positivo del pulso de reloj en la entrada C se establece en un solo estado, y si es baja, entonces en cero. El disparador D no responde a la disminución de los pulsos de sincronización. Cada cambio de estado del disparador significa un registro de la información recibida en su memoria, la cual puede ser leída o transmitida para su decodificación a otro dispositivo lógico de tecnología digital. El siguiente experimento es probar el disparador D en modo de conteo, es decir, como disparador con una entrada de conteo. Para hacer esto, desconecte la resistencia R4 de la entrada D con el interruptor de botón SB1 y conéctela a la salida invertida, como se muestra en la fig. 3a. Ahora la entrada de información del disparador será la entrada C. Aplique una serie de pulsos largos desde el generador. ¿Cómo se comporta el gatillo D? El frente del primer pulso de entrada lo cambia a un solo estado, y el frente del segundo, a cero, el frente del tercero, nuevamente a uno solo, etc. Por lo tanto, en este modo de operación, cada pulso de entrada cambia el estado lógico del gatillo al contrario. Como resultado, la frecuencia de los pulsos en cada salida de disparo es la mitad de la frecuencia de los de entrada. Con base en la experiencia, construya gráficas que ilustren la operación del flip-flop D en este modo. Deben ser los mismos que se muestran en la Fig. 3b.
La conclusión se sugiere: en este modo, el flip-flop D divide la frecuencia de la señal de entrada por 2, es decir, realiza la función de un contador binario.
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