kategorier: Udvalgte artikler » Praktisk elektronik
Antal visninger: 79276
Kommentarer til artiklen: 4
Logiske chips. Del 10. Sådan slipper du af med opsamlingen af kontakter
Brug af en trigger som en switch
I de foregående dele af artiklen blev triggere som D og JK beskrevet. Det vil være passende her at huske, at disse triggere kan arbejde i tællingstilstand. Dette betyder, at når den næste puls ankommer til urindgangen (for begge udløsere er dette input C), ændrer udløserens tilstand det modsatte.
Denne funktionslogik svarer meget til den sædvanlige elektriske knap, som i en bordlampe: trykket - tændt, trykket igen - slukket. I enheder, der er baseret på digitale mikrokredsløb, udføres rollen som en sådan knap ofte af triggere, der fungerer i tællingstilstand. Pulser på højt niveau leveres til tælleindgangen, og triggerudgangssignalerne bruges til at kontrollere udøvende kredsløb.
Det ser meget simpelt ud. Hvis du blot tilslutter en knap til input C, der forbinder dette input til en fælles ledning, når der trykkes på den, ændres triggertilstanden som forventet til det modsatte. For at sikre, at dette ikke er tilfældet, er det nok at samle dette kredsløb og trykke på knappen: Trigeren installeres ikke i den rigtige position hver gang, men oftere efter flere knaptryk.
Triggertilstanden overvåges bedst ved hjælp af en LED-indikator, som gentagne gange er blevet beskrevet i de foregående dele af artiklen, eller blot ved hjælp af et voltmeter. Hvorfor sker dette, hvorfor fungerer triggeren så ustabil, hvad er grunden?
Hvad er kontaktvisning
Det viser sig, at kontaktenes bounce er skylden for alting. Hvad er dette? Eventuelle kontakter, selv de bedste, lige Reed-afbrydereDet viser sig, at de ikke lukker øjeblikkeligt. Deres pålidelige forbindelse er hindret af en hel række kollisioner, der varer omkring 1 millisekund eller endnu mere. Det vil sige, hvis vi trykker på knappen og holder den nede i et halvt sekund, betyder det slet ikke, at der kun er dannet en impuls af en sådan varighed. Dets udseende er gået foran med flere titalls eller måske endda hundreder af impulser.
Når man tæller på tællerindgangen på triggeren, skifter hver sådan puls den til en ny tilstand, der fuldt ud svarer til logikken for triggeren i tællingstilstand: alle impulser tælles, og resultatet svarer til deres antal. Og opgaven er at trykke en gang på knappen for kun at ændre triggertilstanden én gang.
Et lignende problem bemærkes endnu mere, når den mekaniske kontakt er en hastighedsføler, for eksempel i en anordning til vikling af transformatorer eller i en væskestrømningsmåler: hver kontaktoperation forøger tilstanden af den elektroniske måler ikke med en, som forventet, men med et tilfældigt tal. Historien om tællerne kommer lidt senere, men lige nu skal du bare tro, at det er nøjagtigt så og ikke ellers.
Sådan slipper man af med opsamlingen af kontakter
Vejen ud er vist i figur 1.
Figur 1. Impulsformer på RS - udløseren.
Den nemmeste måde at eliminere kontaktvisningen er med den allerede kendte RS - trigger, som er samlet på en K155LA3 logikchip, mere præcist på dens elementer DD1.1 og DD1.2. Lad os acceptere den direkte exit RS - trigger dette er henholdsvis pin 3, det inverse output er pin 6.
Når RS - udløseren samles fra elementer i logiske kredsløb, er det nødvendigt at indgå en sådan aftale. Hvis udløseren er en færdig mikrokredsløb, for eksempel K155TV1, specificeres placeringen af de direkte og inverse udgange af dens referencedata. Men selv i dette tilfælde, hvis JK- og C-indgange ikke bruges, og mikrokredsløbet blot bruges som en RS-trigger, kan ovennævnte aftale være meget passende. For eksempel for nem montering af chippen på brættet.Selvfølgelig udskiftes RS - input også.
I switch-positionen vist i diagrammet på RS-triggerens direkte udgang er niveauet en logisk enhed, og på den inverse naturligvis en logisk nul. Status for tælleudløseren DD2.1 er indtil videre den samme, som det var da strømmen blev tændt.
Om nødvendigt kan det nulstilles ved hjælp af SB2-knappen. For at nulstille udløseren, når strømmen tændes, er der forbundet en lille kondensator mellem R - indgangen og den fælles ledning inden for 0,05 ... 0,1 μF, og en modstand med en modstand på 1 ... 10 KOhm mellem effekt plus og R - input. Indtil kondensatoren er ladet ved R - indgangen, er en logisk nulspænding kort til stede. Denne korte nulimpuls er nok til at nulstille udløseren. Hvis det i henhold til enhedens driftsbetingelser er nødvendigt at indstille udløseren ved tændingen til en enkelt tilstand, er en sådan RC-kæde forbundet til S-indgangen. Vi vil betragte afsnittet om RC-kæden som en lyrisk digression, og nu fortsætter vi med at bekæmpe kontaktenes spræng.
Ved at trykke på SB1-knappen lukkes dens højre kontaktstift til fælles ledningen. På samme tid på terminal 5 i DD1.2-chippen vises en hel række afvisningsimpulser. Men ydelsen af mikrochips i selv den langsomste serie er meget højere end hastigheden på mekaniske kontakter. Og derfor den allerførste RS-puls - udløseren nulstilles til nul, hvilket svarer til et højt niveau ved det inverse output.
I dette øjeblik dannes et positivt spændingsfald på det, som ved C - indgangen skifter aftrækkeren DD2.1 til den modsatte tilstand, som kan observeres ved hjælp af LED HL2. Efterfølgende afvisningsimpulser påvirker ikke RS - triggerens tilstand, derfor forbliver tilstanden for trigger DD2.1 uændret.
Når du slipper knappen SB1, går udløseren på elementerne DD1.1 DD1.2 tilbage til en enkelt tilstand. I dette øjeblik dannes et negativt spændingsfald ved det inverterede output (stift 6 DD1.2), hvilket ikke ændrer tilstanden af trigger DD2.1. For at vende tælleudløseren til sin oprindelige tilstand, skal SB1-knappen trykkes på igen. Med den samme succes i en lignende enhed fungerer og JK - trigger.
En sådan form er et typisk kredsløb og fungerer klart og uden fejl. Dens eneste ulempe er brugen af en knap med kontaktknap. Nedenfor vises lignende forme, der arbejder fra en knap med en enkelt kontakt.
Foranstaltninger til at fjerne falske alarmer, anti-fastklæbning
På diagrammet kan du se en ny del - kondensator C1, der er installeret i afbryderens strømkreds. Hvad er hans formål? Dets vigtigste opgave er at beskytte mod interferens, som ikke kun triggere er følsomme, men også alle andre mikrokredsløb.
Hvis du rører monteringselementerne med et metalobjekt, vil de skabe impulsstøj, der kan ændre udløserens tilstand, som du vil. Den samme interferens i kredsløbet oprettes, når der endda bruges en trigger, især flere. Denne interferens overføres gennem kraftbusserne fra en chip til en anden og kan også forårsage falsk triggeromskiftning.
For at forhindre, at dette sker på motorbusserne og installere blokerende kondensatorer. I praksis installeres sådanne kondensatorer med en kapacitet på 0,033 ... 0,068 μF med en hastighed på en kondensator for hver to eller tre mikrokredsløb. Disse kondensatorer er monteret så tæt som muligt på strømklemmerne på mikrokredsløbene.
En anden kilde til falske udløsninger af mikrochips kan være ubrugte inputstifter. Fantastiske interferensimpulser induceres primært på sådanne konklusioner. For at bekæmpe falske alarmer skal ubrugte indgangsterminaler forbindes gennem modstande med en modstand på 1 ... 10 KOhm til den positive bus fra strømkilden. Derudover, hvis ordningen har ubrugt logiske elementer OG IKKE, så skal deres indgange være forbundet til en fælles ledning, hvorfor der vises en logisk enhed ved udgangen af sådanne elementer og tilslutter ubrugte triggerindgange til dem allerede.
Hvis en vippekontakt eller -knap bruges som en signalkilde til en mikrokredsløb, er situationen, når kontakten er åben og en tilstrækkelig lang ledning ”hænger i luften”, fuldstændig uacceptabel. Allerede en sådan antenne vil modtage interferens meget vellykket. Derfor skal sådanne ledere forbindes til den positive kraftbuss gennem en modstand med en modstand på 1 ... 10 KOhm.
Knappratundertrykkelse med et par kontakter
Brug af knapper med et par kontakter er meget enklere, så de bruges oftere end knapper med vippekontakter. Flere kredsløb designet til at undertrykke skabningen af kontakter fra sådanne knapper er vist i figur 2.
Figur 2
Driften af disse kredsløb er baseret på tidsforsinkelser oprettet ved hjælp af RC-kæder. Fig. 2a viser et kredsløb, hvis drift forsinker tænding og slukning, fig. 2c indeholder et kredsløb med kun en forsinkelse, og fig. 2d viser et kredsløb med en forsinket nedlukning. Disse kredsløb er enkeltvibratorer, som allerede er skrevet om i en del af denne artikel. Figur 2b, 2d, 2e viser deres tidsdiagrammer.
Det er let at se, at disse formere er fremstillet på mikrokredsløb i K561-serien, der henviser til CMOS-mikrokredsløb, derfor er værdierne for modstande og kondensatorer specifikt angivet til sådanne mikrokredsløb. Disse formere skal bruges i kredsløb bygget på mikrokredsløb i serien K561, K564, K176 og lignende.
Boris Aladyshkin
Se også på elektrohomepro.com
: