Как работает RS-триггер? У него имеются два входа и два выхода, входы обозначим R и S, а выходы Q (прямой) и Q (инверсный). Когда единичный импульс поступает на вход S триггер устанавливается в единичное состояние и на его выходе Q будет единица (на выходе Q будет ноль, поскольку выход инверсный).
Заметим, что уровни на выводах 1 и 2 противоположны, поскольку вывод 2 — инверсный выход (как будто-бы сигнал с вывода 2 подали на инвертор, и снимают с его выхода). Таким образом, когда триггер в единичном состоянии на выводе 2 будет ноль, а когда в нулевом, на этом выводе будет единица.
Рис.2
Если соединить вход D триггера с его инверсным выходом можно получить интересный эффект, — частота импульсов, поступающих на вход С будет делится триггером ровно на два, и на его выходе частота импульсов будет в два раза ниже чем частота импульсов поступающих на С. Для изучения этого эффекта соберем схему, показанную на рисунке 5.
Предположим в исходном положении триггер находится в нулевом состоянии, то есть на его выводе 1 — нуль. Поскольку на прямом выходе (вывод 1) нуль, то на инверсном выходе (вывод 2) все должно быть наоборот, и следовательно там единица. Эта единица поступает на вход D триггера. Теперь посмотрим, что произойдет если нажать и отпустить кнопку S1.
В момент её нажатия на выходе (на прямом выходе) триггера установится именно такой уровень, как на входе D, то есть, если триггер в нулевом состоянии, и на D поступает единица с его инверсного выхода, то в момент нажатия на S1 триггер установится в единичное состоянии. И будет находится в таком состоянии и после отпускания S1. Но поскольку, триггер теперь уже находится в единичном состоянии, и на его выводе 1 (прямом выходе) единица, то на инверсном выходе (вывод 2), естественно, будет ноль. А значит ноль будет и на входе D. Нажав второй раз на S1 триггер перейдет снова в нулевое состояние.
Таким образом, на вход С мы подали два импульса (два раза нажимали на кнопку S1), а на выходе получился только один импульс (по пол-импульса на каждое нажатие). Если на вход С такого делителя частоты на два, подать импульсы с выхода, например мультивибратора, то частота этих импульсов на выходе триггера будет в два раза ниже чем на выходе мультивибратора.
Рис.6
На рисунке 6 показана диаграмма работы такого делителя частоты. В исходном состоянии на выходе триггера (вывод 1) нуль, нуль также и на входе С (вывод 3). В момент нажатия на кнопку S1 на входе С (вывод 3.) уровень меняется с нулевого на единичный, тоже самое происходит и на выходе триггера (вывод 1). Затем мы отпускаем кнопку S1 и уровень на входе С (вывод 3) меняется на нулевой. Но несмотря на это на выходе по прежнему единица. Теперь снова нажимаем на S1 , — подаем единицу на вход С (вывод 3). В этот момент уровень на выходе меняется на нулевой, и остается таким и после отпускания кнопки.
При экспериментах с D-триггером возможны сбои в работе схемы по рисунку 5, потому что контакты кнопки имеют неприятную способность дребезжать, и этот дребезг дает вместо одного нажатия на кнопку несколько нажатий подряд. Простейшим способом подавить этот дребезг можно если параллельно R1 включить электролитический конденсатор на 5-15 мкФ (типа К50-35), плюсом к кнопке, а минусом к минусу питания.
Рис.7
Но в цифровой технике применяется другой способ — используется RS-триггер и переключающая кнопка. Схема такого бездребезгового формирователя импульсов показана на рисунке 7 (используется второй триггер микросхемы К561ТМ2 или К176ТМ2).
