Рисунок П-111 иллюстрирует действие четырехкаскадной пересчетной схемы с коэффициентом деления /г=24=16.

В схеме осуществляется счетный запуск триггеров, причем сигналы запуска, соответствующие отрицательным перепадам, снимаются с правых усилительных элементов /, и / ячеек.

Состояние О приписывается триггеру, у которого заперт левый элемент. Это означает, что при перебросе триггера в состояние 1 в точке В появляется перепад (в данном случае - положительный), не перебрасывающий триггер последующей ячейки. Напротив, при переходе триггера из состояния 1 в состояние О в точке В образуется перепад (в данном случае отрицательный), перебрасывающий триггер следующей ячейки.

Индикаторные (обычно неоновые) лампы включают в анодную цепь запертых (например, левых) усилительных элементов триггерных ячеек, так что в исходном состоянии они погашены. Лампы загораются при переходе каждой ячейки в состояние 1, когда открываются те усилительные элементы (в данном случае-левые), в цепях которых имеются индикаторные лампы.

Для определения количества прошедших импульсов каждой индикаторной лампе приписывается своя цена (разряд в двоичной системе счисления): первого от входа триггера 2° (1-й разряд), второго от входа 2 (2-й разряд), третьего 2 (3-й разряд), четвертого 2 (4-й разряд). Тогда зажженные лампы укажут число прошедших импульсов, записанное в двоичной системе счисления, что иллюстрируется табл. И-5. Здесь состоянию 1 соответствует горящая лампа, а состоянию О - погашенная. Для записи числа прошедших импульсов в двоичной системе достаточно выписать нули и единицы так, чтобы высшему (четвертому) разряду соответствовало число правой (IV) колонки, третьему - третьей и т. д., т. е. слева - направо, как это указано стрелками на примере числа 10 (1010).

Таблица показывает, что каждая последующая ячейка перебрасывается, если в предыдущей осуществляется переход I О и остается в прежнем состоянии во всех остальных случаях (при переходе О- - 1 и отсутствии переходов: О-о-О, l-o-l). Из N ячеек можно получить коэффициент деления, выражающийся любым целым числом от 2 до максимального 2.

Один из способов изменения коэффициента деления состоит в введении цепи обратной связи с выхода на вход. Для схемы (рис. 11-112, а) коэффициент деления станет равным 1/12/13-1, где tii, и /гз - коэффициенты пересчета отдельных элементов схемы. Действительно, после прохождения щпгПъ импульсов на вход по цепи обратной связи будет подан дополнительный импульс, который запомнится схемой; в дальнейшем очередной импульс иа выходе схемы будет появляться после прохождения не ЩП2Щ, а П1П21Ц-1 импульс. Коэффициент деления для схемы на рис. 11-112,6 будет

Tof-uua 11-5

Количество итульсоВ

а циейки

цена

3 V 5 5 7 8 9 IS 11 IZ 13 14 15

Запись 6 двоичной системе-

. 1,

ООП МО

от вт от

=1>

№10 У

то пш

1110

1111

равен П1Пфз - П1, для схемы на рис. 11-112, е щщщ - П1П2 и т.д. Если коэффициент деления в каждом элементе будет равным 2, т. е. каждый элемент будет представлять собой бинарную (триггерную) ячейку, то, комбинируя цепи обратной связи, таким путем можно получить любой коэффициент деления.

В схеме на рис. 11-113, где каждый прямоугольник обозначает одну бинарную ячейку, осуществляется деление на 10 (такой счетчик называется декадным). Здесь 3 обозначает закрытое, а О - открытое состояние усилительного элемента). После появления импульса на выходе (перехода последней ячейки из положения 1 в 0) происходит вынужденный (дополнительный) переброс второй и третьей ячеек, в результате чего коэффициент пересчета уменьшается на 24-22=6 и становится равным п=2*-6=10. Заметим, однако, что если бы

Вход I Л Ш Выхоо

i) f о 1-

IW1D = 1D)

I 2 3 4 5 6 6 9 W 1 1213 14 15 16 ? IB

I I М I М I I lij I I М М i

Рис. 11-111. Пересчетиая схема иа 16.

с - условные обозначения: /, II, III, IV - триггерные ячейки; В - выходы триггеров; б - временные диаграммы, иллюстрирующие работу схемы (применительно к ламповому триггеру). Стрелкой jJKaaaHo состояние после прихода 10-го импульса.

Вход р-1

Вход

Выход

\ Выход

Вход .-1 I-1 -1 выход

Рис. 11-112. Функциональные схемы бинарных делителей с различными коэффициентами пересчета, благодаря действию обратных связей.

дого импульса в такой декаде. Она построена с учетом того, что переброс последующей ячейки осуществляется в том случае, когда в предыдущей имеет место переход 1->-0.

Цепи обратной связи срабатывают на десятом импульсе, когда в последней ячейке происходит переход 1 О, и возвращают схему к исходному состоянию (0110). Существуют и другие способы соединения триггеров в схемы с любым заданным коэффициентом деления частоты следования импульсов (см., например, [Л. 11]).

Показанный в табл. 11-5 способ индикации числа импульсов, поступивших на делитель, дает результат в двоичной системе счисления. Для перехода от двоичной к десятичной системе пользуются матричными

Вход I Л Ш 1Z

FEr И1Н ЦЕг ЦЦг-

Сброс 1 I-3-I-UJ

Рнс. U-113. Функциональная схема декадного бинарного делителя частоты. Пунктиром показана цепь сброса.

в исходном СОСТОЯНИИ все ячейки находились в положении О, то коэффициент 10 достигался только после прохождения первых Ямакс = 16 импульсов, когда схема займет новое исходное положение: О, 1, 1, О, соответствующее запоминанию числа 6. Для того чтобы коэффициент переброса сразу был равен 10, необходимо предварительно перевести ячейки в указанное исходное состояние кнопкой сброс (т. е. установить число О, 1, 1, 0). Таблица 11-6 иллюстрирует состояние ячеек после прохождения каж-

входного импульса

О 1 2 3 ч 5 б 7

N- ячейка

Таблица -g

декодирующими устройствами и потенциальными схемами.

Декодирующая матрица является весьма распространенным устройством для перевода числа из двоичной в десятичную систему счисления. В счетчиках импульсов используются простейшие матричные устройства, представляющие собой комби-

Вход

А, е,

Рис. 11-114. Матричная схема преобразования двоичного кода в десятичный для восьми импульсов.

нацию каскадов совпадений. Их действие рассмотрим на примере . счетчика, состоящего из трех ячеек (рис. 11-И4). К выходу Л и В каждой ячейки подключены входные шины Л], Bi; Лг, Вг; Лз, Вз, которые с помощью диодов соединяются в определенном, порядке с выходными шинами 0-7. Последние через нагрузочные резисторы R соединяются с источником. Таким образом, для каждого из выходов образу-

ется трехдиодная схема совпадений (по числу символов, которые содержатся в максимальном числе П1, пересчитываемых импульсов, записанных в двоичной системе); всего в схеме 8X3=24 диода. Низкий потенциал на выходе 0-7 соответствует цифре О, высокий - единице. На рис П-П4 изображено состояние триггеров /, Я, III, соответствующее числу 3 (т. е. ОИ), где помечены высокий О и низкий 1 потенциалы усилительных элементов. Высокий потенциал (fa) будет только на горизонтальной шине 3 (соответствующей числу 3), поскольку только для этой шины все три подключенные к ней диода действуют как в схеме совпадений (обведены). Нетрудно подметить закономерность подключения диодов.. У триггера / младшего разряда диоды чередуются по одному, у следующего триггера II-попарно, у следующего III группами по четыре и т. д.

Пример потенциальной схемы индикации с помощью неоновых ламп для декадного счетчика приведен на рис. 11-115. Аноды всех четных индикаторных ламп (включая лампу 0) соединяются с делителем в анодной цепи левого триода первой я<1ейки, аноды нечетных - правого трио/а. Попарно объединенные катоды индикаторных ламп соединяются в определенном порядке, указанном на схеме, через защитные резисторы R с анодами остальных триодов схемы. Сама схема построена так, что в исходном состоянии заперты все левые триоды, а отперты все правые. Сигнал обратной связи на правые триоды II и III ячеек подается с анода левого триода IV ячейки. Неоновые лампы (типа МН-8, ТГ-0,2 и т. д.) несимметричны, так что потенциал зажигания при обратной полярности их включения вы-

Рис. 11-115. Потенциальная схема индикации в десятичной системе счисления для декадного счетчика с триггерами /, , III, IV с неоновыми лампами (показана схематически).

. Все не обозначенные ha схеме резисторы порядка 270 ком. Обратная связь показана условно. Помечено начальное состояние, при котором все левые триоды закрыты, а правые открыты.

1991