Что такое Т-триггер, его виды, таблица истинности

Триггер — это логическое устройство, обладающее двумя устойчивыми состояниями. Его переход из одного состояния в другое происходит в результате воздействия управляющего сигнала. Т-триггер называют еще счетчиком до двух или делителем на два, так как он считает количество импульсов на входе или делит входную частоту пополам. В наименовании присутствует английская буква Т — первая буква в слове toggle, означающем «переключатель». На этом свойстве строится принцип работы триггера. Его состояние меняется на противоположное после поступления импульса на вход Т, а после поступления второго импульса устройство переключается в исходное состояние.

Особенности Т-триггера

Данное устройство имеет единственный вход. Т и прочие триггеры строятся на логических элементах И-НЕ или ИЛИ-НЕ. Счетный триггер также можно реализовать на основе всякого аналогичного двухступенчатого устройства. Применение двух триггеров позволяет исключить возможность возникновения неопределённого состояния схемы при наличии разрешающего потенциала на вводе синхронизации «С», поскольку счётные триггеры формируются с помощью схем, обеспечивающих обратную связь. Например, чтобы превратить динамический D-триггер в счетный, надо лишь перенести цепь обратной связи с инверсного выхода на вход.

Временная диаграмма синхронизирующего сигнала, объясняющая работу счетного устройства, показана на рисунке ниже. При ее формировании использовался триггер, функционирующий по заднему фронту сигнала.

Выделяют ещё одно представление Т-триггера. При составлении схемы синхронного двоичного счётчика возникает необходимость в одновременном занесении информации во все триггеры этого устройства. Тогда с помощью входа Т-триггера осуществляется лишь переход на противоположное состояние, а синхронизацию выполняет отдельный вход «С». Схема такого устройства показана на рисунке ниже.

Счётный триггер на JK

Микросхема счётного триггера может быть реализована на основе JK-триггера.

Как показывает таблица истинности, переход JK-триггера в инверсное состояние происходит при одновременном поступлении логической 1 на входы J и K. Поэтому, объединив эти входы, можно получить Т-триггер.

Данное исполнение гораздо популярнее, чем на D-триггерах. Так формируются цифровые счётчики и делители частоты, необходимые для работы современных синтезаторов частот, используемых в задающих генераторах передатчиков и устройствах, обеспечивающих цифровую обработку сигналов, а также в гетеродинах радиоприемников.

Выделяют динамические и статические Т-триггеры. Динамические почти не применяются. Статические варианты со статическим регулированием бывают лишь двухступенчатые. Они могут быть синхронными или асинхронными.

Асинхронный Т-триггер

У асинхронного Т-триггера нет входа разрешения переключения Т, поэтому его переход в противоположное положение выполняется за счет изменения логического уровня на входе С.

Синхронный Т-триггер

В синхронном варианте есть вход разрешения счёта.

Как работает такое устройство, можно понять с помощью таблицы истинности:

• Если на информационном входе Т присутствует логическая единица, тогда триггер переходит в противоположное состояние при поступлении каждого импульса на вход С.
• При наличии на входе T логического нуля сигналы, поступающие на сход С, не учитываются.

Двухступенчатая структура триггера

Рассмотрим двухступенчатый триггер, который содержит в себе два RS-триггера: главный (DD1…DD4) и дополнительный (DD5…DD8). На вход синхронизации главного триггера приходит инфосигнал Т, на вход S — сигнал с инверсионного выхода дополнительного , на вход R — с прямого выхода дополнительного Q_B.

Сигнал синхронизации дополнительного триггера представляет собой набор сигналов, которые снимаются с выводов элементов DD1 и DD2. Когда на выводе одной из этих составляющих возникает нулевой уровень, который опрокидывает КБЯ главного триггера, тот же сигнал переходит на соответствующий ввод дополнительного триггера и блокирует протекающую с КБЯ на ввод того же элемента И-НЕ единицу. Поэтому дополнительный триггер переходит в противоположное состояние.

Когда на вход Т главного триггера приходит низкий потенциал, иначе говоря, логический ноль, тогда дополнительный переводится в активное состояние, при котором он отслеживает сигналы на выходах Q_B и , а также выходах главного триггера Q_O и . Так как эти сигналы поступают на входы главного триггера, то он работает как асинхронный Т-триггер. Из всего этого следует, что такие сигналы представляют собой инверсию счетного сигнала T.

Подобные устройства используются с целью структурирования тактовой частоты цифровых микросистем, необходимых для работы центральных процессоров компьютеров, планшетов или цифровых фотоаппаратов.

Видео по теме