Λογικές μάρκες. Μέρος 10. Πώς να απαλλαγείτε από την αναπήδηση των επαφών

Χρησιμοποιώντας μια σκανδάλη ως διακόπτη

Στα προηγούμενα μέρη του άρθρου, περιγράφηκαν ενεργοποιήσεις όπως οι D και JK. Θα πρέπει να θυμηθούμε ότι αυτές οι ενεργοποιήσεις μπορούν να λειτουργήσουν σε κατάσταση μέτρησης. Αυτό σημαίνει ότι όταν ο επόμενος παλμός φτάνει στην είσοδο ρολογιού (και για τους δύο ενεργοποιητές αυτό είναι η είσοδος C), η κατάσταση της σκανδάλης αλλάζει προς το αντίθετο.

Αυτή η λογική της λειτουργίας είναι πολύ παρόμοια με το συνηθισμένο ηλεκτρικό κουμπί, όπως σε μια επιτραπέζια λάμπα: πιεσμένη, πιεσμένη ξανά - απενεργοποιημένη. Στις συσκευές που βασίζονται σε ψηφιακά μικροκυκλώματα, ο ρόλος ενός τέτοιου κουμπιού εκτελείται πιο συχνά από ενεργοποιητές που λειτουργούν σε κατάσταση μέτρησης. Οι παλμοί υψηλού επιπέδου παρέχονται στην είσοδο μέτρησης και τα σήματα εξόδου σκανδάλης χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των εκτελεστικών κυκλωμάτων.

Θα φαινόταν πολύ απλό. Αν απλά συνδέετε ένα κουμπί στην είσοδο C που συνδέει αυτή την είσοδο με ένα κοινό καλώδιο όταν πατηθεί, τότε με κάθε πάτημα η κατάσταση σκανδάλης θα αλλάξει, όπως αναμένεται, στο αντίθετο. Για να βεβαιωθείτε ότι αυτό δεν συμβαίνει, αρκεί να συναρμολογήσετε αυτό το κύκλωμα και να πιέσετε το κουμπί: η σκανδάλη δεν θα τοποθετηθεί στη σωστή θέση κάθε φορά, αλλά πιο συχνά μετά από μερικά πλήκτρα πιέσεως.

Η κατάσταση ενεργοποίησης παρακολουθείται καλύτερα χρησιμοποιώντας μια ενδεικτική λυχνία LED, η οποία έχει επανειλημμένα περιγραφεί στα προηγούμενα μέρη του αντικειμένου ή απλά χρησιμοποιώντας ένα βολτόμετρο. Γιατί συμβαίνει αυτό, γιατί η σκανδάλη λειτουργεί τόσο ασταθής, ποιος είναι ο λόγος;

Τι είναι η αναπήδηση της επαφής

Αποδεικνύεται ότι η αναπήδηση των επαφών είναι ευθύνη για τα πάντα. Τι είναι αυτό; Οποιεσδήποτε επαφές, ακόμη και οι καλύτερες, ακόμη και διακόπτες καλαμιώνΑποδεικνύεται ότι δεν κλείνουν αμέσως. Η αξιόπιστη σύνδεσή τους εμποδίζεται από μια ολόκληρη σειρά συγκρούσεων, η οποία διαρκεί περίπου 1 χιλιοστό του δευτερολέπτου ή και περισσότερο. Δηλαδή, αν πατήσαμε το κουμπί και το κρατούσε πατημένο για μισό δευτερόλεπτο, αυτό δεν σημαίνει ότι έχει σχηματιστεί μόνο μία ώθηση μιας τέτοιας διάρκειας. Η εμφάνισή της προηγείται από αρκετές δεκάδες ή ίσως από εκατοντάδες παρορμήσεις.

Πηγαίνοντας στην είσοδο μέτρησης της σκανδάλης, κάθε τέτοιος παλμός μεταβαίνει σε μια νέα κατάσταση, η οποία αντιστοιχεί πλήρως στη λογική της σκανδάλης στη λειτουργία καταμέτρησης: όλοι οι παλμοί θα μετρηθούν και το αποτέλεσμα θα αντιστοιχεί στον αριθμό τους. Και η εργασία είναι να πατήσετε το κουμπί μία φορά για να αλλάξετε την κατάσταση σκανδαλισμού μόνο μία φορά.

Ένα παρόμοιο πρόβλημα είναι ακόμα πιο αισθητό όταν η μηχανική επαφή είναι ένας αισθητήρας ταχύτητας, για παράδειγμα, σε μια συσκευή για την περιέλιξη των μετασχηματιστών ή σε ένα μετρητή ροής υγρού: κάθε επαφή αυξάνει την κατάσταση του ηλεκτρονικού μετρητή όχι με ένα, όπως αναμενόταν, αλλά με τυχαίο αριθμό. Η ιστορία για τους μετρητές θα είναι λίγο αργότερα, αλλά προς το παρόν, πιστεύουμε ακριβώς ότι αυτό είναι ακριβώς έτσι, και όχι αλλιώς.

Πώς να απαλλαγείτε από την αναπήδηση των επαφών

Η διέξοδος φαίνεται στο σχήμα 1.

Σχήμα 1. Σχηματισμός παλμού στο σκανδάλη RS.

Ο ευκολότερος τρόπος να εξαλειφθεί η αναπήδηση επαφής είναι με την ήδη γνωστή σκανδάλη RS, η οποία συναρμολογείται σε λογικό τσιπ K155LA3, πιο συγκεκριμένα στα στοιχεία DD1.1 και DD1.2. Ας συμφωνήσουμε ότι η άμεση έξοδος RS - σκανδάλη αυτό είναι pin 3, αντίστοιχα, η αντίστροφη έξοδος είναι pin 6.

Όταν η σκανδάλη RS συναρμολογείται από στοιχεία λογικών κυκλωμάτων, είναι αναγκαία η επίτευξη μιας τέτοιας συμφωνίας. Αν η σκανδάλη είναι τελειωμένη μικροκυκλοφορία, για παράδειγμα K155TV1, η θέση των άμεσων και των αντίστροφων εξόδων καθορίζεται από τα δεδομένα αναφοράς της. Αλλά, ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, εάν δεν χρησιμοποιούνται οι είσοδοι JK και C και η μικροκυκλοφορία χρησιμοποιείται απλώς ως ενεργοποιητή RS, η παραπάνω συμφωνία μπορεί να είναι αρκετά κατάλληλη. Για παράδειγμα, για ευκολία στην τοποθέτηση του τσιπ στον πίνακα.Φυσικά, ταυτόχρονα ανταλλάσσονται και οι εισόδους RS.

Στη θέση του διακόπτη που φαίνεται στο διάγραμμα, στην άμεση έξοδο της σκανδάλης RS, το επίπεδο είναι μια λογική μονάδα, και αντίστροφα, φυσικά, ένα λογικό μηδέν. Η κατάσταση του ενεργοποιητή μέτρησης DD2.1 μέχρι στιγμής παραμένει η ίδια όπως ήταν όταν ενεργοποιήθηκε η τροφοδοσία.

Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να γίνει επαναφορά χρησιμοποιώντας το κουμπί SB2. Για να επαναφέρετε τη σκανδάλη κατά την ενεργοποίηση, ένας μικρός πυκνωτής συνδέεται μεταξύ της εισόδου R και του κοινού καλωδίου, μέσα σε 0,05 ... 0,1 μF και έναν αντιστάτη με αντίσταση 1 ... 10 KOhm μεταξύ της τροφοδοσίας και της εισόδου R. Μέχρι να φορτιστεί ο πυκνωτής στην είσοδο R, παρουσιάζεται για λίγο μια λογική μηδενική τάση. Αυτός ο σύντομος μηδενικός παλμός είναι αρκετός για να επαναφέρετε τη σκανδάλη. Εάν, σύμφωνα με τις συνθήκες λειτουργίας της συσκευής, είναι απαραίτητη η ενεργοποίηση της σκανδάλης κατά την ενεργοποίηση σε μία μόνο κατάσταση, τότε μια τέτοια αλυσίδα RC συνδέεται στην είσοδο S. Θα εξετάσουμε την παράγραφο σχετικά με την αλυσίδα RC ως λυρική απόκλιση και τώρα συνεχίζουμε για την καταπολέμηση της αναπήδησης των επαφών.

Πατώντας το πλήκτρο SB1 κλείνετε τον πείρο επαφής του δεξιού χεριού στο κοινό καλώδιο. Την ίδια στιγμή, στον ακροδέκτη 5 του μικροκυκλώματος DD1.2, θα εμφανιστεί μια ολόκληρη σειρά παλμών αναπήδησης. Αλλά η απόδοση των μικροτσίπ ακόμη και των πιο αργών σειρών είναι πολύ υψηλότερη από την ταχύτητα των μηχανικών επαφών. Επομένως, ο πρώτος παλμός RS - η σκανδάλη θα επαναφέρεται στο μηδέν, πράγμα που αντιστοιχεί σε υψηλό επίπεδο στην αντίστροφη έξοδο.

Αυτή τη στιγμή σχηματίζεται μια θετική πτώση τάσης, η οποία, στην είσοδο C, μετατρέπει τη σκανδάλη DD2.1 στην αντίθετη κατάσταση, η οποία μπορεί να παρατηρηθεί χρησιμοποιώντας το LED HL2. Οι επακόλουθοι παλμοί αναπήδησης δεν επηρεάζουν την κατάσταση της σκανδάλου RS, συνεπώς, η κατάσταση της σκανδάλης DD2.1 παραμένει αμετάβλητη.

Όταν αφήνετε το κουμπί SB1, η σκανδάλη στα στοιχεία DD1.1 DD1.2 επιστρέφει σε μία κατάσταση. Αυτή τη στιγμή, σχηματίζεται αρνητική πτώση τάσης στην ανεστραμμένη έξοδο (ακροδέκτης 6 DD1.2), η οποία δεν αλλάζει την κατάσταση ενεργοποίησης DD2.1. Για να επαναφέρετε την σκανδάλη μέτρησης στην αρχική της κατάσταση, πρέπει να πατήσετε ξανά το κουμπί SB1. Με την ίδια επιτυχία σε μια παρόμοια συσκευή θα λειτουργήσει και JK - σκανδάλη.

Ένας τέτοιος διαμορφωτής είναι ένα τυπικό κύκλωμα και λειτουργεί με σαφήνεια και χωρίς αποτυχία. Το μόνο μειονέκτημα του είναι η χρήση ενός κουμπιού επαφής flip. Παρακάτω θα εμφανίζονται παρόμοια διαμορφωτές, που λειτουργούν από ένα κουμπί με μία μόνο επαφή.

Μέτρα για την εξάλειψη των ψευδών συναγερμών, κατά του μπλοκαρίσματος

Στο διάγραμμα μπορείτε να δείτε ένα νέο εξάρτημα - πυκνωτής C1, εγκατεστημένο στο κύκλωμα τροφοδοσίας σκανδαλισμού. Ποιος είναι ο σκοπός του; Κύριο καθήκον του είναι να προστατεύει από παρεμβολές, στις οποίες όχι μόνο οι ενεργοποιητές είναι ευαίσθητες, αλλά και όλες οι άλλες μικροκυκλώματα.

Αν αγγίξετε τα στοιχεία συναρμολόγησης με ένα μεταλλικό αντικείμενο, τότε θα δημιουργήσουν θόρυβο ώθησης που μπορεί να αλλάξει την κατάσταση των ενεργοποιητών όπως θέλετε. Η ίδια παρεμβολή στο κύκλωμα δημιουργείται όταν χρησιμοποιείται ακόμη και μία σκανδάλη, ειδικά πολλές. Αυτή η παρεμβολή μεταδίδεται μέσω των λεωφορείων ισχύος από το ένα τσιπ στο άλλο και μπορεί επίσης να προκαλέσει την εσφαλμένη εναλλαγή της σκανδάλης.

Για να αποφευχθεί αυτό να συμβαίνει στους δίαυλους ισχύος και να εγκαταστήσετε τους πυκνωτές μπλοκαρίσματος. Στην πράξη, αυτοί οι πυκνωτές χωρητικότητας 0,033 ... 0,068 μF εγκαθίστανται με τον ρυθμό ενός πυκνωτή για κάθε δύο ή τρία μικροκυκλώματα. Αυτοί οι πυκνωτές τοποθετούνται όσο το δυνατόν πιο κοντά στους ακροδέκτες ισχύος των μικροκυκλωμάτων.

Μια άλλη πηγή εσφαλμένης ενεργοποίησης μικροτσίπ μπορεί να είναι αχρησιμοποίητοι ακροδέκτες εισόδου. Οι παράτυποι παλμοί παρεμβολής θα προκληθούν κυρίως σε τέτοια συμπεράσματα. Για την καταπολέμηση ψευδών συναγερμών, οι αχρησιμοποίητοι ακροδέκτες εισόδου πρέπει να συνδέονται μέσω αντιστάσεων με αντίσταση 1 ... 10 KOhm στον θετικό δίαυλο της πηγής ισχύος. Επιπλέον, αν το πρόγραμμα δεν έχει χρησιμοποιηθεί λογικά στοιχεία και ΟΧΙ, τότε οι εισόδους τους θα πρέπει να συνδέονται με ένα κοινό καλώδιο, γι 'αυτό και στην έξοδο αυτών των στοιχείων θα εμφανίζεται μια λογική μονάδα και θα συνδέονται ήδη αχρησιμοποίητες εισόδους σκανδαλισμού.

Εάν ένας διακόπτης εναλλαγής ή κουμπί χρησιμοποιείται ως πηγή σημάτων για ένα μικροκυκλώνα, τότε η κατάσταση όταν η επαφή είναι ανοιχτή και ένα αρκετά μακρύ σύρμα παραμένει "αιωρούμενο στον αέρα" είναι εντελώς απαράδεκτο. Ήδη μια τέτοια κεραία θα λάβει παρεμβολές με μεγάλη επιτυχία. Επομένως, αυτοί οι αγωγοί θα πρέπει να συνδέονται με το θετικό αγωγό ισχύος μέσω ενός αντιστάτη με αντίσταση 1 ... 10 KOhm.

Πλήκτρο καταστολής κουδουνίσματος με ένα ζεύγος επαφών

Η χρήση κουμπιών με ένα ζεύγος επαφών είναι πολύ απλούστερη, επομένως χρησιμοποιούνται συχνότερα από κουμπιά με επαφές ροκ. Αρκετά κυκλώματα που έχουν σχεδιαστεί για να καταστέλλουν το φλυαρία των επαφών αυτών των κουμπιών φαίνονται στο σχήμα 2.

Σχήμα 2

Η λειτουργία αυτών των κυκλωμάτων βασίζεται σε χρονικές καθυστερήσεις που δημιουργούνται χρησιμοποιώντας αλυσίδες RC. Το Σχήμα 2α δείχνει ένα κύκλωμα του οποίου η λειτουργία καθυστερεί την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση, Το Σχήμα 2c περιέχει ένα κύκλωμα μόνο με καθυστέρηση και το Σχήμα 2δ δείχνει ένα κύκλωμα με καθυστέρηση απενεργοποίησης. Αυτά τα κυκλώματα είναι απλοί δονητές, οι οποίοι έχουν ήδη γραφτεί σε ένα μέρος αυτού του άρθρου. Τα Σχήματα 2b, 2d, 2e παρουσιάζουν τα διαγράμματα χρόνου τους.

Είναι εύκολο να δούμε ότι αυτοί οι διαμορφωτές γίνονται σε μάρκες της σειράς K561, που αναφέρεται σε μάρκες CMOS, έτσι ώστε οι τιμές των αντιστάσεων και των πυκνωτών να υποδεικνύονται ειδικά για τέτοιες μάρκες. Αυτοί οι διαμορφωτές θα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα που είναι χτισμένα σε μικροκυκλώματα των σειρών K561, K564, K176 και τα παρόμοια.

Μπόρις Aladyshkin