Bistabilní klopný obvod

Princip bistabilního klopného obvodu 1 SS 2 SS In 1 In 2 Q 2 Q 1 pracuje ve dvou stabilních stavech, které jsou vyjádřeny binární hodnotou O (L) nebo 1 (H). Stav, ve kterém se klopný obvod nachází se objeví na výstupech Q1 a Q2. Definice stabilního stavu: obvod se nachází ve stabilním stavu ( L nebo H ) nekonečně dlouhou dobu, nebo při malých změnách se do tohoto stavu vrací. Pro bistabilní klopný obvod platí, že k překlopení do jiného stabilního stavu musí dojít vnějším řízením. Vnější řízení je na vstupech In 1 a In 2. Pro technické využití BKO je jeden vstup pro nastavení (Set) klopného obvodu => S a druhý vstup je využit pro mazání informace BKO (Reset) => R

Základní zapojení bistabilního klopného obvodu, který je tvořen diskrétními součástkami.

Činnost bistabilního klopného obvodu + - + - U BKO se předpokládá symetrické zapojení, tj. tranzistory T1 a T2, rezistory R1 a R2, rezistory R3 a R4, rezistory R5 a R6 mají stejnou hodnotu. Činnost: Po připojení napájecího napětí nastane 1. stabilní stav (např. T1 otevřen, T2 zavřen) Je-li T1 otevřen teče jím kolektorový proud IC1 => UR2 = velký, UCE(T1) = malé => kolektor T1 je záporný, což podpoří zavření tranzistoru T2. Je-li T2 zavřen teče jím zbytkový kolektorový proud IC2 => UR1 = minimální, UCE(T2) = velké => kolektor T1 je kladný, což podpoří otevření tranzistoru T1. K překlopení do druhého stabilního stavu ( T1 zavřen, T2 otevřen) musí dojít vnějším spouštěcím impulsem tak, aby se tranzistor T2 otevřel (kladný spoušť. Impuls) nebo T1 zavřel (záporný spoušť. Impuls).

Překlopení bistabilního klopného obvodu do druhého stabilního stavu + - + - Stav pře příchodem překlápěcího impulsu: T1 = otevřen; T2 = zavřen Varianta a) Na bázi T2 se přivede kladný impuls, což způsobí otevření tranzistoru T2. Je-li T2 otevřen teče jím kolektorový proud IC2 => UR1 = velký, UCE(T2) = malé => kolektor T2 je záporný, což podpoří zavření tranzistoru T1. Je-li T1 zavřen teče jím zbytkový kolektorový proud IC1 => UR2 = minimální, UCE(T1) = velké => kolektor T2 je kladný, což podpoří otevření tranzistoru T2. K překlopení do prvního stabilního stavu ( T1 otevřen, T2 zavřen) musí dojít vnějším spouštěcím impulsem tak, aby se tranzistor T2 zavřel (záporný spoušť. Impuls) nebo T1 otevřel (kladný spoušť. Impuls).

Překlopení bistabilního klopného obvodu do druhého stabilního stavu + - + - Stav pře příchodem překlápěcího impulsu: T1 = otevřen; T2 = zavřen Varianta b) Na bázi T1 se přivede záporný impuls, což způsobí zavření tranzistoru T1. Je-li T1 zavřen teče jím zbytkový kolektorový proud IC1 => UR2 = minimální, UCE(T1) = velké => kolektor T2 je kladný, což podpoří otevření tranzistoru T2. Je-li T2 otevřen teče jím kolektorový proud IC2 => UR1 = velký, UCE(T2) = malé => kolektor T2 je záporný, což podpoří zavření tranzistoru T1. K překlopení do prvního stabilního stavu ( T1 otevřen, T2 zavřen) musí dojít vnějším spouštěcím impulsem tak, aby se tranzistor T2 zavřel (záporný spoušť. Impuls) nebo T1 otevřel (kladný spoušť. Impuls).

Pravdivostní tabulka bistabilního klopného obvodu BKO S R S=1 R=0 S=1 R=1 S=0 R=1 S=0 R=0 S=0 R=0 S=1 R=0 S=1 R=1 S=0 R=1 - 1 Zakázaný stav (oba tranzistory se otevírají => nelze určit který se otevře dříve => hazardní stav) T1=Zavřen(Uce=Max=>Q=1); T2=Otevřen(Uce=Min=>Qnon=0) T1=Otevřen(Uce=Min=>Q=0); T2=Zavřen(Uce=Max=>Qnon=1) T1=Otevřen;T2=Zavřen nebo T1=Zavřen;T2=Otevřen 3 2 R S i

Funkce bistabilního klopného obvodu 1 SS 2 SS In 1 In 2 Q 2 Q 1 Po připojení napájení a jsou-li nepřipojeny vstupy In 1 a In 2 nastane vnitřní stav klopného obvodu. a) Q1 = 0 ; Q2 = 1 b) Q1 = 1 ; Q2 = 0 Pokud není vnější řízení setrvává obvod v tomto stavu nekonečně dlouhou dobu. Vnější řízení (překlopení) BKO.