Loģikas mikroshēmas. 10. daļa. Kā atbrīvoties no kontaktu atlēciena

Izmantojot slēdzi kā slēdzi

Iepriekšējās raksta daļās tika aprakstīti tādi sprūdi kā D un JK. Šeit būs lietderīgi atgādināt, ka šie sprūdi var darboties skaitīšanas režīmā. Tas nozīmē, ka tad, kad nākamais impulss pienāk pulksteņa ieejā (abiem sprūdainiem tas ir ievade C), sprūda stāvoklis mainās uz pretējo.

Šī darbības loģika ir ļoti līdzīga parastajai elektriskajai pogai, tāpat kā galda lampā: iespiests - ieslēgts, atkal nospiests - izslēgts. Ierīcēs, kuru pamatā ir digitālās mikroshēmas, šādas pogas lomu visbiežāk veic ar sprūda palīdzību, kas darbojas skaitīšanas režīmā. Skaitīšanas ievadei tiek piegādāti augsta līmeņa impulsi, un sprūda izejas signālus izmanto, lai kontrolētu izpildķēdes.

Tas šķiet ļoti vienkārši. Ja jūs vienkārši savienojat pogu ar ieeju C, kas savieno šo ieeju ar kopēju vadu, kad tiek nospiests, tad ar katru nospiešanu sprūda stāvoklis mainīsies, kā paredzēts, pretējā stāvoklī. Lai pārliecinātos, ka tas tā nav, pietiek ar to, lai saliktu šo ķēdi un nospiestu pogu: sprūda netiks uzstādīta pareizajā stāvoklī katru reizi, bet biežāk pēc vairāku taustiņu nospiešanas.

Palaišanas stāvokli vislabāk var uzraudzīt, izmantojot LED indikatoru, kas vairākkārt aprakstīts iepriekšējās raksta daļās, vai vienkārši izmantojot voltmetru. Kāpēc tas notiek, kāpēc sprūda darbojas tik nestabili, kāds ir iemesls?

Kas ir kontaktu lielība

Izrādās, ka pie visa ir vainojams kontaktu lielums. Kas tas ir? Visi kontakti, pat vislabākie, pat niedru slēdžiIzrādās, ka viņi nekavējoties neaizveras. To uzticamu savienojumu kavē vesela virkne sadursmju, kas ilgst apmēram 1 milisekundi vai pat vairāk. Tas ir, ja mēs nospiedīsim pogu un turēsim to nospiestu pussekundi, tas nenozīmē, ka ir izveidojies tikai viens šāda ilguma impulss. Tās parādīšanās priekšā ir vairāki desmiti, vai varbūt pat simtiem impulsu.

Pienākot sprūda skaitīšanas ievadei, katrs šāds impulss to pārslēdz uz jaunu stāvokli, kas pilnībā atbilst sprūda loģikai skaitīšanas režīmā: visi impulsi tiks skaitīti, un rezultāts atbildīs viņu skaitam. Un uzdevums ir vienreiz nospiest pogu, lai mainītu sprūda stāvokli tikai vienu reizi.

Līdzīga problēma ir vēl pamanāmāka, ja mehāniskais kontakts ir ātruma sensors, piemēram, transformatoru tinumu ierīcē vai šķidruma plūsmas mērītājā: katra kontakta darbība palielina elektroniskā skaitītāja stāvokli nevis par vienu, kā paredzēts, bet ar izlases numuru. Stāsts par skaitītājiem būs nedaudz vēlāk, bet pagaidām vienkārši ticiet, ka tas tā ir, un ne savādāk.

Kā atbrīvoties no kontaktu atlēciena

Izeja ir parādīta 1. attēlā.

1. attēls. Impulsa veidotājs uz RS sprūda.

Vienkāršākais veids, kā novērst kontaktu atlēcienu, ir ar jau pazīstamo RS sprūdu, kas ir salikts uz K155LA3 loģiskās mikroshēmas, precīzāk, uz tā elementiem DD1.1 un DD1.2. Vienosimies par šo tiešo izeju RS - sprūda tas ir attiecīgi 3. tapa, apgrieztā izeja ir 6. tapa.

Kad RS sprūda ir samontēta no loģiskās shēmas elementiem, ir jānoslēdz šāda vienošanās. Ja sprūda ir pabeigta mikroshēma, piemēram, K155TV1, tiešo un apgriezto izeju pozīciju nosaka tās atsauces dati. Bet pat šajā gadījumā, ja JK un C ieejas netiek izmantotas un mikroshēma tiek izmantota vienkārši kā RS sprūda, iepriekšminētā vienošanās var būt diezgan piemērota. Piemēram, lai mikroshēmu būtu vieglāk uzstādīt uz tāfeles.Protams, tajā pašā laikā tiek apmainītas arī RS ieejas.

Slēdža pozīcijā, kas parādīta diagrammā, uz RS sprūda tiešās izejas līmenis ir loģiska vienība, un apgrieztā stāvoklī, protams, loģiska nulle. Skaitīšanas sprūda DD2.1 statuss līdz šim paliek tāds pats kā tas bija tad, kad tika ieslēgta strāva.

Ja nepieciešams, to var atiestatīt, izmantojot pogu SB2. Lai atiestatītu sprūdu, kad tiek ieslēgta strāva, starp R - ieeju un kopējo vadu ir savienots mazs kondensators 0,05 ... 0,1 μF robežās un rezistors ar pretestību 1 ... 10 KOhm starp barošanas avotu un R - ieeju. Kamēr kondensators nav uzlādēts pie R ieejas, īsi ir loģisks nulles spriegums. Šis īsais nulles impulss ir pietiekams, lai atiestatītu sprūdu. Ja atbilstoši ierīces darbības apstākļiem sprūda ieslēgšanas laikā ir jāiestata vienā stāvoklī, tad šāda RC ķēde ir savienota ar S ieeju. Mēs uzskatīsim rindkopu par RC ķēdi kā lirisku novirzīšanos, un tagad mēs turpinām cīņu ar kontaktu lielību.

Nospiežot SB1 pogu, tās labā labā kontakta tapa tiks aizvērta pie kopējā vada. Tajā pašā laikā DD1.2 mikroshēmas 5. spailē parādīsies vesela virkne atlecošo impulsu. Bet pat vislēnākās sērijas mikroshēmu veiktspēja ir daudz augstāka nekā mehānisko kontaktu ātrums. Un tāpēc pats pirmais RS impulss - sprūda tiks atiestatīts uz nulli, kas atbilst augstam līmenim apgrieztā izejā.

Šajā brīdī uz tā veidojas pozitīvs sprieguma kritums, kas C ieejā pārslēdz sprūdu DD2.1 pretējā stāvoklī, ko var novērot, izmantojot gaismas diodi HL2. Turpmākie atlēciena impulsi neietekmē RS sprūda stāvokli, tāpēc sprūda DD2.1 stāvoklis paliek nemainīgs.

Atlaižot pogu SB1, elementu DD1.1 DD1.2 sprūda atgriežas vienā stāvoklī. Šajā brīdī apgrieztā izejā (6. tapa DD1.2) veidojas negatīvs sprieguma kritums, kas nemaina sprūda DD2.1 stāvokli. Lai atgrieztos skaitīšanas sprūda sākotnējā stāvoklī, SB1 poga būs jānospiež vēlreiz. Ar tādiem pašiem panākumiem līdzīgā ierīcē darbosies un JK - sprūda.

Šāds veidotājs ir tipiska shēma un darbojas skaidri un bez kļūmēm. Vienīgais tā trūkums ir flip contact pogas izmantošana. Zemāk tiks parādīti līdzīgi veidotāji, kas darbojas no pogas ar vienu kontaktu.

Pasākumi viltus trauksmju novēršanai, bloķēšanas novēršana

Diagrammā jūs varat redzēt jaunu daļu - kondensatoru C1, kas uzstādīts sprūda barošanas ķēdē. Kāds ir viņa mērķis? Tās galvenais uzdevums ir aizsargāt pret traucējumiem, kuriem ir jutīgi ne tikai sprūda, bet arī visi pārējie mikroshēmas.

Ja pieskaraties stiprinājuma elementiem ar metāla priekšmetu, tad tie radīs impulsa troksni, kas var mainīt sprūda stāvokli pēc jūsu vēlmēm. Tāda pati iejaukšanās ķēdē tiek radīta, ja tiek izmantots pat viens sprūda, it īpaši vairāki. Šie traucējumi tiek pārraidīti caur barošanas kopnēm no vienas mikroshēmas uz otru, un tas var izraisīt arī kļūdainu sprūda pārslēgšanos.

Lai tas nenotiktu strāvas kopnēs un uzstādiet bloķējošos kondensatorus. Praksē šādi kondensatori ar jaudu 0,033 ... 0,068 μF tiek uzstādīti ar ātrumu viens kondensators uz katrām divām vai trim mikroshēmām. Šie kondensatori ir uzstādīti pēc iespējas tuvāk mikroshēmu strāvas spailēm.

Vēl viens viltus mikroshēmu iedarbināšanas avots var būt neizmantotas ievades tapas. Par šādiem secinājumiem galvenokārt tiek izraisīti nepatiesu traucējumu impulsi. Lai apkarotu viltus trauksmes, neizmantotās ieejas spailes ar rezistoriem, kuru pretestība ir 1 ... 10 KOhm, jāpieslēdz pie strāvas avota pozitīvās kopnes. Turklāt, ja shēma nav izmantota loģiski elementi UN NAV, tad to ieejām jābūt savienotām ar kopēju vadu, tāpēc šādu elementu izejā parādīsies loģiska vienība un ar tām jau būs savienota neizmantotā sprūda ieeja.

Ja pārslēgšanas slēdzi vai pogu izmanto kā mikroshēmas signāla avotu, tad pilnīgi nepieņemama ir situācija, kad kontakts ir atvērts un pietiekami garš vads paliek “karājas gaisā”. Jau šāda antena ļoti veiksmīgi saņems traucējumus. Tādēļ šādi vadītāji jāpievieno pozitīvās jaudas kopnei caur rezistoru ar pretestību 1 ... 10 KOhm.

Pogas pļāpāšanas nomākums ar vienu kontaktu pāri

Pogu lietošana ar vienu kontaktu pāri ir daudz vienkāršāka, tāpēc tās tiek izmantotas biežāk nekā pogas ar sviras kontaktiem. Vairākas shēmas, kas paredzētas, lai apspiestu šādu pogu kontaktu pļāpāšanu, parādītas 2. attēlā.

2. attēls

Šo ķēžu darbība balstās uz laika kavējumiem, kas izveidoti, izmantojot RC ķēdes. 2.a attēlā parādīta shēma, kuras darbība aizkavē ieslēgšanos un izslēgšanu, 2.c attēlā ir shēma, kurai ir tikai ieslēgta aizkave, un 2.d attēlā ir parādīta shēma ar aizkavētu izslēgšanu. Šīs shēmas ir atsevišķi vibratori, par kuriem jau ir rakstīts šī raksta vienā daļā. Attēlos 2b, 2d, 2e parādītas to laika diagrammas.

Ir viegli redzēt, ka šie formētāji ir izgatavoti uz K561 sērijas mikroshēmām, kas attiecas uz CMOS mikroshēmām, tāpēc rezistoru un kondensatoru vērtības ir norādītas īpaši šādām mikroshēmām. Šie formētāji jāizmanto shēmās, kas veidotas uz K561, K564, K176 sērijas un tamlīdzīgām mikroshēmām.

Boriss Aladyshkin