Logische chips. Deel 5 - Eén vibrator

Het schema van een enkele vibrator en het principe van zijn werking volgens het tijddiagram.

de vorig artikel Er werd verteld over multivibrators gemaakt op een logische chip K155LA3. Dit verhaal zou onvolledig zijn, zo niet om nog een soort multivibrator te noemen, de zogenaamde single-vibrator.

Enkele vibrator

Een enkele vibrator is een enkele pulsgenerator. De logica van zijn werk is als volgt: als een korte puls wordt toegepast op de ingang van een enkele opname, wordt een puls gegenereerd aan de uitgang waarvan de duur wordt gegeven door een RC-keten.

Nadat deze puls is afgelopen, gaat de single-shot naar de stand-bymodus van de volgende triggerpuls. Daarom wordt een enkele vibrator vaak een standby-multivibrator genoemd. Het eenvoudigste circuit met één vibrator wordt weergegeven in figuur 1. In de praktijk worden naast dit circuit enkele tientallen variëteiten met één vibrator gebruikt.

Figuur 1. De eenvoudigste enkele vibrator.

Figuur la toont een enkel vibratorcircuit en figuur 1b toont zijn tijddiagrammen. De enkele vibrator bevat twee logische elementen: De eerste wordt gebruikt als een 2N-NOT-element, terwijl de tweede wordt ingeschakeld volgens het omvormercircuit.

wsingle-shot wordt gestart met de SB1-knop, hoewel dit alleen voor educatieve doeleinden is. Eigenlijk kan een signaal van andere microschakelingen op deze ingang worden toegepast. Een LED-indicator, ook getoond in het diagram, is ook verbonden met de uitgang om de status aan te geven. Natuurlijk is het geen onderdeel van een enkele vibrator, dus het kan worden weggelaten.

Condensator C1 geselecteerde grote capaciteit. Dit wordt gedaan zodat de puls voldoende duur heeft voor indicatie met een wijzer met een grote traagheid. De minimale capaciteit van de condensator waarbij het nog steeds mogelijk is om een ​​puls te detecteren met een meetklok 50 μF, de weerstand van de weerstand R1 ligt in het bereik van 1 ... 1,5 kOhm.

Om het circuit te vereenvoudigen, zou het mogelijk zijn om zonder de SB1-knop de uitgang van 1 chip op een gemeenschappelijke draad te sluiten. Maar met een dergelijke oplossing zullen soms storingen in de werking van de one-shot optreden als gevolg van contactbounce. Een gedetailleerde bespreking van dit fenomeen en methoden om ermee om te gaan zal iets later in de beschrijving van tellers en een frequentiemeter worden besproken.

Nadat de one-shot is geassembleerd en het vermogen is toegepast, meten we de spanning aan de ingangen en uitgangen van beide elementen. Aan de uitgang 2 van het element DD1.1 en de uitgang 8 van het element DD1.2 moet er een hoog niveau zijn, en aan de uitgang van het element DD1.1 - laag. Daarom kunnen we zeggen dat in de standby-modus het tweede element, de uitvoer, zich in de enkele toestand bevindt en het eerste in de nulstatus.

nu sluit een voltmeter aan op de uitgang van het element DD1.2 - zal de voltmeter een hoog niveau tonen. Houd vervolgens de pijl van het apparaat in de gaten en druk kort op de knop SB1. de pijl wijkt snel af tot bijna nul.

Na ongeveer 2 seconden keert het ook scherp terug naar zijn oorspronkelijke positie. Dit geeft aan dat het aanwijsapparaat een lage puls heeft. In dit geval licht de LED ook op via de uitgang van het DD1.2-element. Als u dit experiment meerdere keren herhaalt, moeten de resultaten hetzelfde zijn.

Als er nog een parallel op de condensator wordt aangesloten - met een capaciteit van 1000 μF, zal de pulsduur aan de uitgang verdrievoudigen.

Als de weerstand R1 wordt vervangen door een variabele waarde van ongeveer 2 Kom, dan is het mogelijk om door het roteren de duur van de uitgangspuls binnen bepaalde grenzen te veranderen. Als u de weerstand losschroeft zodat zijn weerstand minder dan 100 ohm wordt, stopt de single-shot gewoon met het genereren van pulsen.

Uit de uitgevoerde experimenten kunnen de volgende conclusies worden getrokken: hoe groter de weerstand van de weerstand en de capaciteit van de condensator, hoe langer de tijd die wordt opgewekt door een puls met één schot.In dit geval zijn de weerstand R1 en condensator Cl een timing RC-circuit, waarvan de duur van de gegenereerde puls afhangt.

Als de capaciteit van de condensator en de weerstand van de weerstand aanzienlijk worden verlaagd, bijvoorbeeld door een condensator met een capaciteit van 0,01 μF te plaatsen, is het eenvoudigweg niet mogelijk om pulsen te detecteren met indicatoren in de vorm van een voltmeter of zelfs een LED, omdat ze erg kort blijken te zijn.

Figuur 1b toont de tijddiagrammen van de werking van een enkele vibrator. Ze zullen helpen zijn werk te begrijpen.

In de initiële stand-by staat is ingang 1 van het DD1.1-element nergens verbonden, omdat de contacten van de knop nog steeds open zijn. Een dergelijke staat, zoals in de vorige delen van ons artikel is geschreven, is niets anders dan een eenheid. Vaker wordt een dergelijke ingang niet in de lucht laten "hangen", maar via een weerstand van 1 KΩ wordt deze aangesloten op het + 5V voedingscircuit. Deze verbinding vermindert ingangsinterferentie.

Aan de ingang van het element DD1.2 is het spanningsniveau laag vanwege de weerstand R1 die erop is aangesloten. daarom zal er aan de uitgang van het element DD1.2 een overeenkomstig hoog niveau zijn, dat naar de ingang van het element DD1.1 gaat, dat de top in het circuit is. Daarom is aan beide ingangen DD1.1 een hoog niveau, dat een laag niveau aan zijn uitgang geeft, en is condensator C1 bijna volledig ontladen.

Wanneer de knop wordt ingedrukt, krijgt ingang 1 van het DD1.1-element een triggerpuls op laag niveau, weergegeven in de bovenste grafiek. Daarom gaat het element DD1.1 in een enkele toestand. Op dit moment verschijnt een positief front aan zijn uitgang, die via de condensator C1 wordt overgedragen naar de ingang van het element DD1.2, waardoor dit laatste van eenheid naar nul gaat. Dezelfde nul is aanwezig op ingang 2 van het DD1.1-element, dus deze blijft in dezelfde status na het openen van de SB1-knop, dat wil zeggen zelfs aan het einde van de triggerpuls.

Een positieve spanningsval aan de uitgang van het element DD1.1 via de weerstand R1 laadt de condensator C1 op, waardoor de spanning op de weerstand R1 afneemt. Wanneer deze spanning tot een drempel wordt verlaagd, gaat het element DD1.2 over naar de eenheidsstatus en schakelt DD1.1 naar nul.

Met deze status van de logische elementen wordt de condensator ontladen via de ingang van het element DD1.2 en de uitgang DD1.1. De enkele opname keert dus terug naar de stand-bymodus voor de volgende activeringspuls of gewoon naar de stand-bymodus.

Wanneer u echter experimenten uitvoert met een enkele vibrator, moet u niet vergeten dat de duur van de triggerpuls korter moet zijn dan de uitvoer. Als u de knop eenvoudig ingedrukt houdt, kunt u niet wachten op pulsen aan de uitgang.

Boris Aladyshkin

Vervolg van het artikel: Logische chips. Deel 6