a sistema binario, che saranno illustrati più avanti), reagisce esso
pure al fronte di discesa dei segnali impulsivi, ma presenta un solo ingresso: ad ogni impulso le due uscite vengono commutate da se¬
gnale 1 a segnale 0 o viceversa.
Anche questo circuito può essere realizzato:
a)
con impulso capacitivo;b)
con circuito logico reagente al doppio cambiamento di livello.La flg. 1.14 rappresenta un circuito del primo tipo e l’equivalente soluzione a relè (ad ogni impulso applicato alla bobina il cricchetto compie 34 di giro e la camma fa passare il contatto alternativamente da posizione chiusa a posizione aperta).
Fig. 1.14 - Contatore binario.
a - esempio di realizzazione
b ~ equivalente circuito a relè, del tipo ad ancora, il cui contatto commuta ad ogni”impulso appli¬
cato alla bobina.
Ad ogni impulso negativo applicato al circuito di ingresso, le due uscite commutano: quella che era a potenziale zero passa ad 1, e quella che era a 1 passa a zero.
La fig. 1.15 rappresenta invece il circuito reagente al doppio cambiamento di livello. Anche detto circuito, oltre all’entrata im¬
pulsiva (di conteggio), ha le due entrate di « set » e «reset » (sensibili solo al livello di segnale) che fanno funzionare il circuito come una memoria, permettendo di portarlo in uno dei due stati. La presenza del segnale sull’ingresso di « set » o di « reset » blocca il funzionamento dell’ingresso impulsivo.
La fìg. 1.16 rappresenta il diagramma di funzionamento del circuito stesso, in corrispondenza a varie combinazioni dei segnali di ingresso. Come si vede, è lo stesso segnale di uscita che predispone il circuito alla commutazione successiva.
Si può notare come sia il bistabile, sia il contatore binario, nella realizzazione ad elementi logici hanno un funzionamento analogo.
In entrambi i casi, infatti, il funzionamento avviene in due tempi:
Fig. 1.15 - Circuito contatore binario reagente a doppio cam¬
biamento di livello.
u circuito commuta in corrispon¬
denza al fronte di discesa di ogni impulso applicato all'entrata Ex*
Le entrate Er ed Es servono per predisporre il contatore in un de¬
terminato stato (la commutazione avviene al raggiungimento del li¬
vello 1 da parte del segnale dì in¬
gresso).
alla salita del seguale di ingresso si ha la predisposizione dello stato successivo in una memoria» interna; al fronte di discesa dell’impulso detto stato viene trasferito sullo stadio di uscita.
Per questa ragione, questo tipo di funzionamento viene anche detto « master-slave » (padrone-schiavo), intendendo come padrone lo stadio di predisposizione, e come schiavo lo stadio di uscita.
I bistabili e i contatori binari vengono inoltre definiti anche con la denominazione generica di Flip-Flop.
Circuito memoria permanente.
Per poter togliere, ai circuiti di memoria, (e similmente si può fare anche nei bistabili e nei contatori), la labilità in caso di inter¬
ruzione di alimentazione della tensione (occorre far cioè in modo che
Fig. 1.16 - Diagramma di funziona¬
mento del circuito di flg. 1.15.
al ritorno della tensione il circuito assuma lo stesso stato che aveva prima dell’interruzione), si ricorre all’ausilio di nuclei magnetici a ciclo di isteresi rettangolare.
Si tratta cioè di materiali che, oltre ad avere una permeabilità molto elevata (è cioè sufficiente il passaggio di una corrente molto piccola nell’avvolgimento per ottenere la saturazione — cioè la ma¬
gnetizzazione completa — del nucleo), sono in grado di mantenere detto stato di magnetizzazione all’annullarsi della corrente nell’av¬
volgimento, e si saturano prontamente in senso opposto se la corrente di magnetizzazione si inverte.
Occorre però tenere presente che, se col nucleo saturato magneti¬
camente in un determinato senso, si fa passare nel suo avvolgimento una corrente che provoca un flusso concorde, l’induttanza dell’av¬
volgimento stesso risulta praticamente nulla, in quanto il flusso magnetico non può più aumentare; la corrente raggiunge pertanto istantaneamente il valore desiderato. Se si deve invece invertire il senso della corrente, l’induttanza del circuito risulta inizialmente elevata, in quanto la corrente stessa provoca l’inversione del flusso magnetico; la corrente impiega pertanto un certo tempo a raggiun¬
gere il valore desiderato.
Utilizzando queste proprietà, è pertanto possibile far riprendere alla memoria lo stato che aveva prima dell’interruzione. La fig. 1.17 rappresenta lo schema di principio del circuito: come si vede, l’av-
1
Fig. 1.17 - Circuito memoria permanente.
Il nucleo magnetico, il cui senso di magnetizzazione dipende dallo stato della memoria, fa sì che.
in caso di interruzione della tensione di alimentazione, al ritorno della stessa la memoria riacquisti lo stato che aveva in precedenza.
volgimento col nucleo magnetico è inserito fra i collettori dei due transistor; risulterà pertanto magnetizzato in un senso o nell’altro a seconda che sia saturato Tr1 o Tr2. Lo stesso circuito è inoltre in serie al circuito di reazione di Tr2: quando questo è saturo, la corrente che percorre detto circuito (resistenza i?12) è concorde a quella fra i due collettori (resistenza B10).
In caso di interruzione della tensione, il nucleo resta magnetiz¬
zato; al ritorno, il circuito di base di Tr2 presenterà una piccola in¬
duttanza, se precedentemente era stato saturato Tr2: in questo caso le resistenze sono dimensionate in modo tale che si saturi nuovamente Tr2.
Se invece, prima dell’interruzione, era saturo Tt\, la corrente di base di Tr2 incontra un’impedenza molto elevata, in quanto il nucleo era magnetizzato in senso opposto; il circuito è dimensionato in modo tale che in questo caso si saturi nuovamente Trv
Perchè l’effetto dell’induttanza sia determinante, occorre che la tensione ritorni in maniera netta, e non gradualmente; occorre pertanto disporre di opportuni circuiti ausiliari che ricolleghino l’alimentazione quando la tensione si è effettivamente ristabilita.
CAPITOLO IV