Logikkbrikker. Del 10. Hvordan bli kvitt sprett av kontakter

Bruker en avtrekker som bryter

I de foregående delene av artikkelen ble triggere som D og JK beskrevet. Det vil være aktuelt her å minne om at disse triggerne kan fungere i tellemodus. Dette betyr at når neste puls ankommer klokkeinngangen (for begge utløser er dette inngang C), endrer triggerens tilstand det motsatte.

Denne operasjonslogikken er veldig lik en vanlig elektrisk knapp, som i en bordlampe: trykket på - på, trykket igjen - av. I enheter på digitale mikrokretser utføres rollen som en slik knapp oftest av triggere som fungerer i tellemodus. Høynivåpulser tilføres telleinngangen, og triggerutgangssignalene brukes til å kontrollere utøvende kretsløp.

Det virker veldig enkelt. Hvis du bare kobler en knapp til inngang C som kobler denne inngangen til en vanlig ledning når du trykker på den, vil triggerstatusen, som forventet, endre seg til det motsatte med hvert trykk. For å sikre at det ikke er slik, er det nok å sette sammen denne kretsen og trykke på knappen: avtrekkeren vil ikke bli installert i riktig posisjon hver gang, men oftere etter flere knappetrykk.

Triggertilstanden overvåkes best ved hjelp av en LED-indikator, som er blitt gjentatte ganger beskrevet i de foregående delene av artikkelen, eller ganske enkelt ved hjelp av et voltmeter. Hvorfor skjer dette, hvorfor virker utløseren så ustabil, hva er grunnen?

Hva er kontaktsprett

Det viser seg at kontaktenes sprett er skylden for alt. Hva er dette? Eventuelle kontakter, selv de beste, til og med vassbrytereDet viser seg at de ikke stenger umiddelbart. Deres pålitelige forbindelse blir hindret av en serie kollisjoner, som varer omtrent 1 millisekund eller enda mer. Det vil si at hvis vi trykket på knappen og holder den inne i et halvt sekund, betyr ikke det at det bare har dannet seg en puls av en slik varighet. Dets utseende er gitt av flere titalls, eller kanskje til og med hundrevis av impulser.

Ved å komme til tellerinngangen til utløseren, bytter hver slik puls den til en ny tilstand, som helt tilsvarer logikken til avtrekkeren i tellemodus: alle pulser blir talt, og resultatet vil tilsvare deres antall. Og oppgaven er å trykke på knappen en gang for å endre utløsertilstand bare en gang.

Et lignende problem blir enda mer merkbar når den mekaniske kontakten er en hastighetssensor, for eksempel i en enhet for vikling av transformatorer, eller i en væskestrømningsmåler: hver kontaktoperasjon øker tilstanden til den elektroniske måleren ikke med en, som forventet, men med et tilfeldig tall. Historien om tellene vil være litt senere, men foreløpig er det bare å tro at dette er akkurat slik, og ikke ellers.

Hvordan bli kvitt sprett av kontakter

Veien ut er vist på figur 1.

Figur 1. Pulsformer på RS - utløseren.

Den enkleste måten å eliminere kontaktvisningen er med den allerede kjente RS - trigger, som er satt sammen på en K155LA3 logikkbrikke, mer presist på elementene DD1.1 og DD1.2. La oss være enige om at direkte avkjørsel RS - trigger dette er pinne 3, så den inverse utgangen er pinne 6.

Når RS - utløseren er satt sammen fra elementer i logiske kretsløp, er det nødvendig å inngå en slik avtale. Hvis utløseren er en ferdig brikke, for eksempel K155TV1, spesifiseres plasseringen av direkte og inverse utgangene av referansedataene. Men selv i dette tilfellet, hvis JK- og C-innganger ikke brukes, og mikrokretsen bare brukes som en RS-trigger, kan ovennevnte avtale være ganske passende. For eksempel for enkel montering av brikken på brettet.Selvfølgelig byttes også RS - inngangene.

I bryterposisjonen vist i diagrammet, på direkte utgang fra RS-trigger, er nivået en logisk enhet, og på den inverse, selvfølgelig, en logisk null. Status for telleutløseren DD2.1 er foreløpig den samme som den var da strømmen ble slått på.

Om nødvendig kan den tilbakestilles ved å bruke SB2-knappen. For å tilbakestille avtrekkeren når strømmen er slått på, kobles en liten kondensator mellom R - inngangen og fellestråden, innenfor 0,05 ... 0,1 μF, og en motstand med en motstand på 1 ... 10 KOhm mellom kraften pluss og R - inngangen. Inntil kondensatoren er ladet ved R - inngangen, er det kort logisk nullspenning. Denne korte nullpulsen er nok til å tilbakestille avtrekkeren. Hvis det i henhold til driftsforholdene til enheten er nødvendig å stille avtrekkeren ved påkjøring til en enkelt tilstand, er en slik RC-kjede koblet til S-inngangen. Vi vil betrakte avsnittet om RC-kjeden som en lyrisk digresjon, og nå fortsetter vi med å bekjempe sprett av kontakter.

Ved å trykke på SB1-knappen lukkes den høyre kontakten for den vanlige ledningen. Samtidig, på terminal 5 i DD1.2-mikrokretsen, vil en hel serie sprettpulser vises. Men ytelsen til mikrobrikker i selv den tregeste serien er mye høyere enn hastigheten på mekaniske kontakter. Og derfor, den aller første pulsen på RS - utløseren vil tilbakestilles til null, noe som tilsvarer et høyt nivå ved invers utgang.

I dette øyeblikk dannes det et positivt spenningsfall som ved C - inngangen kobler utløseren DD2.1 til motsatt tilstand, som kan observeres ved bruk av LED HL2. Etterfølgende avvisningsimpulser påvirker ikke tilstanden til RS-utløseren, derfor forblir tilstanden til utløseren DD2.1 uendret.

Når du slipper knappen SB1, går utløseren på elementene DD1.1 DD1.2 tilbake til en enkelt tilstand. I dette øyeblikket dannes et negativt spenningsfall ved den inverse utgangen (pinne 6 i DD1.2), noe som ikke endrer tilstanden til trigger DD2.1. For å sette telleutløseren tilbake til sin opprinnelige tilstand, må du trykke på SB1-knappen igjen. Med samme suksess i en lignende enhet vil fungere og JK - trigger.

En slik shaper er en typisk krets og fungerer tydelig og uten feiling. Den eneste ulempen er bruken av en snu kontaktknapp. Nedenfor vises lignende shapers, arbeider fra en knapp med en enkelt kontakt.

Tiltak for å eliminere falske alarmer, anti-fastkjøring

I diagrammet kan du se en ny del - kondensator C1, installert i triggerkretsen. Hva er hensikten hans? Dens viktigste oppgave er å beskytte mot interferens, som ikke bare triggere er følsomme, men også alle andre mikrokretser.

Hvis du berører monteringselementene med et metallgjenstand, vil de skape impulsstøy som kan endre tilstanden til utløserne slik du vil. Den samme forstyrrelsen i kretsen opprettes når til og med en avtrekker brukes, spesielt flere. Denne forstyrrelsen overføres gjennom kraftbussene fra en brikke til en annen og kan også forårsake falsk utløserbryter.

For å forhindre at dette skjer på kraftbussene og installere blokkerende kondensatorer. I praksis er slike kondensatorer med en kapasitet på 0,033 ... 0,068 μF installert med frekvensen av en kondensator for hver to eller tre mikrokretser. Disse kondensatorene er montert så nær strømuttakene til mikrokretsene.

En annen kilde til falsk utløsing av mikrobrikker kan være ubrukte inngangsnåler. Vakre interferenspulser vil primært bli indusert på slike konklusjoner. For å bekjempe falske alarmer, bør ubrukte inngangsklemmer kobles gjennom motstander med en motstand på 1 ... 10 KOhm til den positive bussen til strømkilden. I tillegg hvis ordningen har ubrukt logiske elementer OG IKKE, så skal inngangene deres være koblet til en felles ledning, og det er derfor en logisk enhet vil vises ved utgangen til slike elementer, og koble ubrukte triggerinnganger til dem.

Hvis en bryter eller knapp brukes som signalkilde for en mikrokrets, er situasjonen når kontakten er åpen og en tilstrekkelig lang ledning ”henger i luften” helt uakseptabel. Allerede en slik antenne vil få interferens veldig vellykket. Derfor bør slike ledere kobles til den positive kraftbussen gjennom en motstand med en motstand på 1 ... 10 KOhm.

Undertrykkelse av knappsnakk med ett par kontakter

Å bruke knapper med ett par kontakter er mye enklere, så de brukes oftere enn knapper med vippekontakter. Flere kretsløp designet for å undertrykke skravlingen i kontaktene til slike knapper er vist i figur 2.

Figur 2

Driften av disse kretsløpene er basert på tidsforsinkelser opprettet ved hjelp av RC-kjeder. Figur 2a viser en krets hvis drift forsinker å slå av og på, Figur 2c inneholder en krets med bare en forsinkelse, og Figur 2d viser en krets med forsinket avstengning. Disse kretsene er enkeltvibratorer, som allerede er skrevet om i en del av denne artikkelen. Figur 2b, 2d, 2e viser tidsskjemaene.

Det er lett å se at disse formene er laget på brikker i K561-serien, som refererer til CMOS-brikker, så verdiene til motstander og kondensatorer er angitt spesifikt for slike brikker. Disse shaperne skal brukes i kretser bygget på mikrokretser i K561, K564, K176 serien og lignende.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1]

God ettermiddag Jeg likte virkelig serien med artikler om logiske kretsløp. Blir det en oppfølger? Neste del er spesielt interessant.

[#2]

Velkommen! Tusen takk for interessant og forståelig informasjon! Personlig hjalp hun meg mye med å mestre prinsippene for drift av logiske kretsløp. Jeg har lenge ønsket å åpne døren til denne verden, og artiklene dine var de første trinnene. Takk skal du ha!

[#3]

Takk, artiklene er utmerkede, forklaringene er enkle og forståelige uten "forvirrende" for noen unntatt forfatteren, unødvendige tillegg!

[#4]

Tusen takk, veldig tydelig tolkning. Helse og velvære for deg.