Λογικές μάρκες. Μέρος 5 - Δονητής

Το σχήμα ενός μόνο δονητή και η αρχή της λειτουργίας του σύμφωνα με το χρονικό διάγραμμα.

Στο προηγούμενο άρθρο Λέβηκαν σχετικά με multivibrators που έγιναν σε λογικό chip K155LA3. Αυτή η ιστορία θα ήταν ελλιπής, αν δεν αναφέραμε ένα ακόμα είδος πολυβιβαστή, τον λεγόμενο μονοβόλο.

Ενιαίος δονητής

Ένας δονητής είναι μία μόνο γεννήτρια παλμών. Η λογική της δουλειάς του είναι η εξής: αν εφαρμοστεί ένας σύντομος παλμός στην είσοδο ενός στιγμιαίου, τότε σχηματίζεται ένας παλμός στην έξοδο του, η διάρκεια του οποίου δίνεται από μια αλυσίδα RC.

Μετά το πέρας αυτού του παλμού, ο single shot εισέρχεται στην κατάσταση αναμονής του επόμενου παλμού σκανδαλισμού. Εξαιτίας αυτού, ένας μόνος δονητής ονομάζεται συχνά πολυβυθρωτής αναμονής. Το απλούστερο κύκλωμα ενός δονητή παρουσιάζεται στο Σχήμα 1. Στην πράξη, εκτός από αυτό το κύκλωμα, χρησιμοποιούνται αρκετές δεκάδες ποικιλίες ενός δονητή.

Σχήμα 1. Ο πιο απλός δονητής.

Το σχήμα 1α δείχνει ένα μόνο κύκλωμα δονητή και το σχήμα 1β δείχνει τα διαγράμματα χρονισμού του. Ο μόνος δονητής περιέχει δύο λογικά στοιχεία: Το πρώτο από αυτά χρησιμοποιείται ως στοιχείο 2N-NOT, ενώ το δεύτερο ενεργοποιείται σύμφωνα με το κύκλωμα του μετατροπέα.

3ένα ξεκίνημα ξεκινάει με το κουμπί SB1, αν και αυτό είναι μόνο για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Στην πραγματικότητα, ένα σήμα από άλλα μικροκυκλώματα μπορεί να εφαρμοστεί σε αυτή την είσοδο. Μια ενδεικτική λυχνία LED, που φαίνεται επίσης στο διάγραμμα, συνδέεται επίσης στην έξοδο για να υποδείξει την κατάσταση. Φυσικά, δεν είναι μέρος ενός μόνο δονητή, έτσι μπορεί να παραλειφθεί.

Ο πυκνωτής C1 επιλέγει μεγάλη χωρητικότητα. Αυτό γίνεται έτσι ώστε ο παλμός να έχει επαρκή διάρκεια για ένδειξη με διάταξη δείκτη που έχει μεγάλη αδράνεια. Η ελάχιστη χωρητικότητα του πυκνωτή στην οποία εξακολουθεί να είναι δυνατός ο εντοπισμός παλμού με μετρητή κλήσης 50 μF, η αντίσταση της αντίστασης R1 είναι στην περιοχή 1 ... 1,5 kOhm.

Για να απλοποιηθεί το κύκλωμα, θα ήταν δυνατό να γίνει χωρίς το κουμπί SB1, κλείνοντας την έξοδο 1 τσιπ σε ένα κοινό καλώδιο. Αλλά με μια τέτοια λύση, ορισμένες δυσλειτουργίες στη λειτουργία του one-shot θα εμφανιστούν μερικές φορές λόγω αναπήδησης επαφής. Μια λεπτομερής συζήτηση για το φαινόμενο αυτό και τις μεθόδους αντιμετώπισής του θα συζητηθεί λίγο αργότερα στην περιγραφή μετρητών και μετρητή συχνότητας.

Αφού συναρμολογηθεί το μονόπλευρο και η ισχύς είναι, μετράμε την τάση στις εισόδους και τις εξόδους και των δύο στοιχείων. Στην έξοδο 2 του στοιχείου DD1.1 και στην έξοδο 8 του στοιχείου DD1.2 θα πρέπει να υπάρχει ένα υψηλό επίπεδο και στην έξοδο του στοιχείου DD1.1 - χαμηλό. Ως εκ τούτου, μπορούμε να πούμε ότι σε κατάσταση αναμονής το δεύτερο στοιχείο, η έξοδος, είναι στην ενιαία κατάσταση και το πρώτο είναι στην μηδενική κατάσταση.

Τώρα συνδέστε ένα βολτόμετρο στην έξοδο του στοιχείου DD1.2 - το βολτόμετρο θα παρουσιάσει υψηλό επίπεδο. Στη συνέχεια, παρατηρώντας το βέλος της συσκευής, πατήστε σύντομα το κουμπί SB1. το βέλος αποκλίνει γρήγορα σχεδόν στο μηδέν.

Μετά από περίπου 2 δευτερόλεπτα, θα επιστρέψει επίσης απότομα στην αρχική του θέση. Αυτό υποδεικνύει ότι η συσκευή δείκτη έδειξε παλμό χαμηλού επιπέδου. Σε αυτή την περίπτωση, η λυχνία LED θα ανάψει και μέσω της εξόδου του στοιχείου DD1.2. Εάν επαναλάβετε αυτό το πείραμα αρκετές φορές, τότε τα αποτελέσματα πρέπει να είναι τα ίδια.

Αν ένας άλλος παράλληλος είναι συνδεδεμένος στον πυκνωτή - με χωρητικότητα 1000 μF, η διάρκεια παλμού στην έξοδο θα τριπλασιαστεί.

Εάν η αντίσταση R1 αντικατασταθεί από μια μεταβλητή τιμή περίπου 2 Kom, κατόπιν περιστρέφοντάς την, είναι δυνατόν να αλλάξουμε τη διάρκεια του παλμού εξόδου σε κάποιο βαθμό. Αν ξεβιδώσετε την αντίσταση έτσι ώστε η αντίσταση της να γίνει μικρότερη από 100 ohms, τότε η απλή λήψη απλά σταματά να παράγει παλμούς.

Από τα πειράματα που εκτελούνται, μπορούν να εξαχθούν τα ακόλουθα συμπεράσματα: όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση του αντιστάτη και η χωρητικότητα του πυκνωτή, τόσο μεγαλύτερος είναι ο παλμός που παράγεται από μία μόνο βολή.Στην περίπτωση αυτή, η αντίσταση R1 και ο πυκνωτής C1 είναι ένα κύκλωμα χρονισμού RC, στο οποίο εξαρτάται η διάρκεια του παλμού που δημιουργείται.

Εάν η χωρητικότητα του πυκνωτή και η αντίσταση της αντίστασης μειωθούν σημαντικά, για παράδειγμα, τοποθετώντας έναν πυκνωτή χωρητικότητας 0,01 μF, τότε απλά δεν είναι δυνατή η ανίχνευση παλμών με δείκτες υπό τη μορφή βολτόμετρου ή ακόμη και LED, καθώς θα αποδειχθούν πολύ σύντομα.

Το σχήμα 1β δείχνει τα διαγράμματα χρονισμού της λειτουργίας ενός μόνο δονητή. Θα βοηθήσουν στην κατανόηση του έργου του.

Στην αρχική κατάσταση αναμονής, η είσοδος 1 του στοιχείου DD1.1 δεν συνδέεται οπουδήποτε, αφού οι επαφές του κουμπιού είναι ακόμα ανοιχτές. Μια τέτοια κατάσταση, όπως γράφτηκε στα προηγούμενα μέρη του άρθρου μας, δεν είναι παρά μια μονάδα. Πιο συχνά, μια τέτοια είσοδος δεν αφήνεται να "κολλάει" στον αέρα και μέσω ενός αντιστάτη με αντίσταση 1 KΩ, συνδέεται στο κύκλωμα τροφοδοσίας + 5V. Αυτή η σύνδεση εξασθενίζει την παρεμβολή εισόδου.

Στην είσοδο του στοιχείου DD1.2, η στάθμη τάσης είναι χαμηλή, λόγω της αντίστασης R1 που είναι συνδεδεμένη με αυτήν. Επομένως, στην έξοδο του στοιχείου DD1.2 θα υπάρξει μια αντίστοιχα υψηλή στάθμη, η οποία πηγαίνει στην είσοδο του στοιχείου DD1.1, που είναι η κορυφή στο κύκλωμα. Επομένως, και στις δύο εισόδους DD1.1 ένα υψηλό επίπεδο, το οποίο δίνει χαμηλή στάθμη στην έξοδο του, και ο πυκνωτής C1 είναι σχεδόν πλήρως αποφορτισμένος.

Όταν πιέζετε το κουμπί, η είσοδος 1 του στοιχείου DD1.1 παρέχεται με παλμό σκανδάλης χαμηλής στάθμης, που φαίνεται στο άνω διάγραμμα. Επομένως, το στοιχείο DD1.1 πηγαίνει σε μία κατάσταση. Αυτή τη στιγμή εμφανίζεται ένα θετικό μέτωπο στην έξοδο του, το οποίο μεταδίδεται μέσω του πυκνωτή C1 στην είσοδο του στοιχείου DD1.2, γεγονός που καθιστά το τελευταίο να πάει από την ενότητα στο μηδέν. Το ίδιο μηδέν υπάρχει στην είσοδο 2 του στοιχείου DD1.1, οπότε θα παραμείνει στην ίδια κατάσταση μετά το άνοιγμα του κουμπιού SB1, δηλαδή, ακόμη και στο τέλος του παλμού ενεργοποίησης.

Μια θετική πτώση τάσης στην έξοδο του στοιχείου DD1.1 διαμέσου του αντιστάτη R1 φορτίζει τον πυκνωτή C1 και γι 'αυτό μειώνεται η τάση στην αντίσταση R1. Όταν η τάση αυτή μειωθεί σε ένα κατώφλι, το στοιχείο DD1.2 μεταβαίνει στην κατάσταση της μονάδας και το DD1.1 μεταβαίνει στο μηδέν.

Με αυτή την κατάσταση των λογικών στοιχείων, ο πυκνωτής θα αποφορτιστεί μέσω της εισόδου του στοιχείου DD1.2 και της εξόδου DD1.1. Έτσι, το single shot θα επιστρέψει στην κατάσταση αναμονής για τον επόμενο παλμό ενεργοποίησης ή απλά σε κατάσταση αναμονής.

Ωστόσο, κατά τη διεξαγωγή πειραμάτων με έναν μόνο δονητή, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η διάρκεια του παλμού ενεργοποίησης πρέπει να είναι μικρότερη από την έξοδο. Εάν απλά πατηθεί το πλήκτρο, τότε θα είναι αδύνατο να περιμένετε τυχόν παλμούς στην έξοδο.

Μπόρις Aladyshkin

Συνέχεια του άρθρου: Λογικές μάρκες. Μέρος 6