触发器应用举例

触发器应用举例

 1.安全保护电路

图1 冲床保安电路

   在某些由拖动的机械设备中,需要保证有关人员的操作安全。希望当操作人员身体不慎处于机械(如:刀具等)所及的范围时,安全保护电路可以使电机停转。图1就是这样一类的安全保护电路。图中的基本
RS触发器由“或非”门组成,输入端子
R
S是高电平有效,与前述的由“与非”门组成的基本
RS触发器不同,其状态表如下表所示。             

  当操作人员的身体进入危险区时,会遮住光电
D
1的光线,迫使其电阻值升高。这样造成晶体管T1截止,则T1的集电极为高电位并将触发器置1,从而使晶体管T2导通,电流KA线圈来电,其常开触点断开电动机的控制电路,电动机停转。若当身体撤除危险区时,则T1导通,其集电极电位即
S
D为0,但此时
R
D也为0,触发器状态没有改变。须手作
R
D端子处的复位开关使触发器复位,才能使T2截止,继电器的常闭触点恢复闭合。


  
2.混合冗余系统

  混合冗余系统是以多数表决器为核心,当工作模块故障时能自动切除,并投入备用模块的数字系统,它具有极高的可靠性,广泛大应用在要求可靠性很高的数字系统。图2示出
H(3,1)混合冗余系统的,它由三个工作模块、一个备用模块、“与”门及“或”门组成的开关电路、2/3表决器和差错检测器、3个基本
RS触发器组成。工作模块和备用模块功能完全一样,表决器的输出
Y为系统的输出,其值等于三个模块表决结果。差错检测器由”同或”门电路组成,当模块输出
x
i
i=1,2,3)与系统的结果
Y一致时,差错检测器输出为1,否则为0。

图2 混合冗余系统

  工作时首先通过 使三个触发器清0,通过3个开关电路切断备用模块与表决器的通道。由于=1,三个工作模块均正常时,差错检测器输出为1,三个触发器的状态都不变。若任一个工作模块(如
m
3)发生故障,表决器的输出Y仍为正常工作模块(
m
1
m
2)的值,但与故障模块
m
3相连的“同或”门输出为0,使相应的基本
RS触发器 ,切除故障模块,并且由于
Q=1,起用备用模块
m
4。这时表决器的输入仍为三个正常的模块(
m
1
m
2
m
4),系统仍可以进行2/3表决。可以看出,在这种系统允许两个模块相继发生故障,而系统
Y仍为正常值,故系统的可靠性得到提高。


 3.四选一电路

(a) 电路原理图 (b)CT74LS175管脚排列图
图3 四选一电路

  如图3(a)是利用CT74LS175芯片(四上升沿边沿D触发器)和逻辑门组成四选一电路,应用于游艺活动中竞猜和抢答场合。CT74LS175外引线排列如图3(b)所示,注意该芯片的清零端 和时钟脉冲C是四个D触发器共用的。
  竞猜前先清零,于是四个D触发器的输出端1Q~4Q均为0,用于被选中指示的发光二极管都不亮;1 ~4 均为1,“与非”门G1输出为0,蜂鸣器不响。经“非”门G2反相后输出为1,打开G3门,于是时钟脉冲CG3进入各D触发器的C端。当S1S4均未按下时,D1D4输入均为0,故触发器状态保持不变,到此四选一电路准备工作完成。
  竞猜开始后,若S3首先按下,则D3输入为1和继而Q3变为1,相应的发光二极管LED3亮;因3变为0,“与非”门G1的输出为1,于是扬声器发出声响,表明该电路选中S3。与此同时,通过G2门输出为0封锁G3,使时钟脉冲C不能G3进入D触发器,从而闭缩其他按扭S1S2S4使之失效。在下一次竞猜前,应通过清零使各触发器复位。
  若在触发器输出端QQ4接晶体管放大电路后,也可驱动继电器,通过触点可控制其他的功率大些的负载,用来指示抢答的结果。

, 1.安全保护电路

图1 冲床保安电路

   在某些由拖动的机械设备中,需要保证有关人员的操作安全。希望当操作人员身体不慎处于机械(如:刀具等)所及的范围时,安全保护电路可以使电机停转。图1就是这样一类的安全保护电路。图中的基本
RS触发器由“或非”门组成,输入端子
R
S是高电平有效,与前述的由“与非”门组成的基本
RS触发器不同,其状态表如下表所示。             

  当操作人员的身体进入危险区时,会遮住光电
D
1的光线,迫使其电阻值升高。这样造成晶体管T1截止,则T1的集电极为高电位并将触发器置1,从而使晶体管T2导通,电流KA线圈来电,其常开触点断开电动机的控制电路,电动机停转。若当身体撤除危险区时,则T1导通,其集电极电位即
S
D为0,但此时
R
D也为0,触发器状态没有改变。须手作
R
D端子处的复位开关使触发器复位,才能使T2截止,继电器的常闭触点恢复闭合。


  
2.混合冗余系统

  混合冗余系统是以多数表决器为核心,当工作模块故障时能自动切除,并投入备用模块的数字系统,它具有极高的可靠性,广泛大应用在要求可靠性很高的数字系统。图2示出
H(3,1)混合冗余系统的,它由三个工作模块、一个备用模块、“与”门及“或”门组成的开关电路、2/3表决器和差错检测器、3个基本
RS触发器组成。工作模块和备用模块功能完全一样,表决器的输出
Y为系统的输出,其值等于三个模块表决结果。差错检测器由”同或”门电路组成,当模块输出
x
i
i=1,2,3)与系统的结果
Y一致时,差错检测器输出为1,否则为0。

图2 混合冗余系统

  工作时首先通过 使三个触发器清0,通过3个开关电路切断备用模块与表决器的通道。由于=1,三个工作模块均正常时,差错检测器输出为1,三个触发器的状态都不变。若任一个工作模块(如
m
3)发生故障,表决器的输出Y仍为正常工作模块(
m
1
m
2)的值,但与故障模块
m
3相连的“同或”门输出为0,使相应的基本
RS触发器 ,切除故障模块,并且由于
Q=1,起用备用模块
m
4。这时表决器的输入仍为三个正常的模块(
m
1
m
2
m
4),系统仍可以进行2/3表决。可以看出,在这种系统允许两个模块相继发生故障,而系统
Y仍为正常值,故系统的可靠性得到提高。


 3.四选一电路

(a) 电路原理图 (b)CT74LS175管脚排列图
图3 四选一电路

  如图3(a)是利用CT74LS175芯片(四上升沿边沿D触发器)和逻辑门组成四选一电路,应用于游艺活动中竞猜和抢答场合。CT74LS175外引线排列如图3(b)所示,注意该芯片的清零端 和时钟脉冲C是四个D触发器共用的。
  竞猜前先清零,于是四个D触发器的输出端1Q~4Q均为0,用于被选中指示的发光二极管都不亮;1 ~4 均为1,“与非”门G1输出为0,蜂鸣器不响。经“非”门G2反相后输出为1,打开G3门,于是时钟脉冲CG3进入各D触发器的C端。当S1S4均未按下时,D1D4输入均为0,故触发器状态保持不变,到此四选一电路准备工作完成。
  竞猜开始后,若S3首先按下,则D3输入为1和继而Q3变为1,相应的发光二极管LED3亮;因3变为0,“与非”门G1的输出为1,于是扬声器发出声响,表明该电路选中S3。与此同时,通过G2门输出为0封锁G3,使时钟脉冲C不能G3进入D触发器,从而闭缩其他按扭S1S2S4使之失效。在下一次竞猜前,应通过清零使各触发器复位。
  若在触发器输出端QQ4接晶体管放大电路后,也可驱动继电器,通过触点可控制其他的功率大些的负载,用来指示抢答的结果。

触发器应用举例

相关文章:

你感兴趣的文章:

标签云: