Справочное пособие - микросхемы и их применение (1086445), страница 40
Текст из файла (страница 40)
7.5,е показана схема формирователя импульсов с использованием конденсатора.Рис. 7.6. Генераторы импульсов:а — с использованием кольца из нечетного числа логических инверторов; б, в — с RCвремязадающими цепями; г — с многофазными выходамиГенераторы импульсов могут быть построены по схеме с обратной связью (рис.
7.6, а), с использованиемкольца из нечетного числа логических инверторов. При этом возникает режим автоколебаний с частотой,определяемой суммарной задержкой распространения сигнала в инверторах. Частоту на выходе этогоустройства можно понизить, если использовать шунтирование выходов микросхем конденсаторами. Длярегулировки длительности импульсов можно также использовать шунтирование одного или несколькихмикросхем конденсатором и резистором. Пример генератора прямоугольных импульсов с времязадающейцепью RC показан на рис. 7.6,6. При использовании микросхем К511ЛА1, если С — 300 пФ R=25 кОм,длительность импульсов составляет 10 мс. На рис 7.б,б представлена схема генератора, в котором можноменять Длительность импульсов (с помощью R2. С1, С2) и их скважность (Ri).
Если С,=1 мкФ, С2=0,5 мкФ,R1=15 кОм, R2=45 кОм. длительность импульса будет 5 мкс.Следует учитывать, что генераторы, подобные приведенным на рис. 7.6,а — в, не отличаются высокойстабильностью.В ряде случаев для управления требуются генераторы с многофазными выходами. Пример такогогенератора показан на рис 76г Выходы регистра через элемент ИЛИ — НЕ соединяют с его последовательнымвходом. При наличии на одном из выходов регистра 1 в регистр будет записываться 0. После появления 1 напоследнем выходе регистра на входе элемента ИЛИ — НЕ появятся 0, что приведет к записи в регистр 1.
Навыходе регистра вновь появится последовательность импульсов, при которой 1 будет каждый раз только наодном выходе. Устройство совпадения на выходах регистра используется для синхронизации с целью предотвращения наложения выходных импульсов.В практике радиолюбителей при создании электронных часов ШИРОКО применяют генераторы секундных иминутных импульсов.Рис. 7.7. Генераторы секундной и минутной последовательности импульсов:а — на микросхемах К176ИЕ5, К176ИЕЗ, К176ИЕ4; б — на микросхеме К.176ИЕ12Для создания таких генераторов целесообразно использовать микросхемы К176ИЕ5 или К176ИЕ12.Принципиальные схемы приведены на рис. 7.7. Микросхема К176ЙЕ5 (рис.
7.7,а) состоит чз инвертора и трехделителей частоты, обеспечивающих деление в 512; 32 и 2 раза. Общий коэффициент деления 32768. Это позволяет получить импульсы частотой следования 1 Гц при использовании часовых кварцевых резонаторов счастотой 16384 или 32768 Гц. Для получения минутной последовательности импульсов производят делениесекундной последовательности на 6 и на 10 с помощью микросхем К176ИЕЗ и 176ИЕ4. Инвертор используюткак активный элемент задающего кварцевого генератора.
Резонатор, резисторы и конденсаторы — навесные, ихподключают между выводами 9 и 10. Установку 0 всех делителей частоты осуществляют подачейположительного перепада на установочные входы 3 (К176ИЕ5) или 5 (К176ИЕЗ, К176ИЕ4). Для работыделителей необходимо эти выводы соединить с общим проводом.Микросхема К176ИЕ12 имеет в своем составе четвертый делитель на 60, позволяющий получать минутнуюпоследовательность импульсов (рис.
7.7,6).Рассмотренные устройства требуют применения специальных кварцевых резонаторов.Для радиолюбителей представляют интерес варианты использования кварцевых резонаторов и на другиечастоты. Максимальная рабочая частота микросхем К176ИЕ5 и К176ИЕ12 1 МГц, следовательно, частотазадающего генератора, определяемая используемым резонатором, должна быть не более 1 МГц. Если частотарезонатора кратна 10, то можно получить частоту 1 Гц, используя микросхему К176ИЕ4. При частотерезонатора 100 кГц делитель реализуется на пяти микросхемах.
Основные делители микросхем К176ИЕ5 илиК176ИЕ12 при этом использовать нельзя. Если необходимо получить еще и минутную последовательностьимпульсов, то при микросхеме задающего генератора К176ИЕ5 придется ввести еще делитель на 60, какпоказано на рис. 7.7,а. Если задающий генератор выполнен на микросхеме К176ИЕ12, то целесообразноиспользовать делитель на 60 этой микросхемы (вход 7, выход 10). В целом генератор на резонаторе 100 кГцреализуется на шести — восьми микросхемах.Если имеющийся у радиолюбителя кварцевый резонатор не герметизирован, то в цепях сокращения числамикросхем изменить его частоту можно подточкой кварцевой пластины.
Так как делители микросхем работаютв двоичном коде, то наименьшее число разрядов делителя для получения секундной последовательностиимпульсов будет в том случае, когда частота кварцевого генератора будет равна 2n, где n — число разрядовделителя. При частоте резонатора 32768 Гц необходимо 15 разрядов, при частоте 65536 Гц — 16, при частоте131072 Гц — 17 разрядов делителя.Рис. 7.8.
Генераторы импульсов на микросхемахпоследовательности; 6 — минутной последовательностиК176ИЕ5:а—секунднойДля получения минутной последовательности импульсов при одном и том же числе разрядов делителячастоту кварца нужно взять в 60 раз меньше. При 21 разряде счетчика частота резонатора должна быть 34952Гц, при 22 — 69905 Гц, при 23 — 139810 Гц и т.
д. Если резонатор имеет частоту от 70 до 130 кГц, то подточкадолжна производиться до частоты 131072 Гц (для секундной последовательности или до частоты 139810 Гц(для минутной последовательности). В этом случае делители должны иметь 17 или 23 разряда соответственно.Схема генератора секундной последовательности импульсов на кварцевом резонаторе с частотой 131072 Гц,изготовленном из фильтрового резонатора на частоту 127 кГц, приведена на рис. 7.8,а.
Генератор выполнен намикросхемах К176ИЕ5 и К176ТМ1, реализующих задающий генератор и делитель частоты с 17 разрядами.Вместо микросхемы К1761М1 можно применить микросхемы К176ТМ2, К176ТВ1, но схемы их включениядругие.Схема генератора минутной последовательности импульсов при использовании резонатора на частоту139810 Гц и двух микросхем К176ИЕ5 приведена на рис. 7.8,6. Минутная последовательность импульсовснимается с выхода 4 второй микросхемы и подается на счетчик минут. Последовательности импульсов счастотами следования 139810,9 и 4,5 Гц могут быть использованы для установки времени в различныхвариантах часов, с частотой 273 Гц — для сигнального устройства будильника или для стробирования сигналов, подаваемых на жидкокристаллические индикаторы, с частотой 0,53 Гц — в качестве тактовыхимпульсов в коммутаторе часов с индикацией на одной лампе.Различные варианты формирователей и генераторов приведены в [2, 35].7.4.
ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР С ДИНАМИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИЕЙЧастотомер разработан инж. Земцовым О. Б. и отмечен дипломом на Всесоюзной выставке научнотехнического творчества молодежи в 1980 г.В частотомере использован метод измерения частоты путем подсчета импульсов контролируемой частоты зафиксированный интервал времени. Он предназначен для измерения частоты колебаний синусоидальной ипрямоугольной формы. Частотомер (без устройства питания) собран на 27 микросхемах (в основном серии155), восьми транзисторах и газоразрядной индикаторной сегментной панели ГИП-11.
Схема частотомераприведена на рис. 7.9.Прибор работает следующим образом. Необходимый фиксированный интервал времени формируется спомощью кварцевого генератора (1000 кГц) и делителя частоты, построенных на логических элементах(микросхема D1 и счетчики D2 — D7). В зависимости от положения переключателя Sa, на вход счетноготриггера 010,1 поступает сигнал с выхода одного из счетчиков D4 — D7. При этом фиксированный интервалвремени счета будет составлять соответственно 1, 10, 100 или 1000 мс.Сигнал измеряемой частоты через усилитель-ограничитель D8.I и формирователь DILI подается на один извходов элемента И — НЕ (D8.2). На второй его вход поступает разрешающий сигнал с триггера D10.1.Управление триггером D10.1 осуществляется тактовым генератором построенным на логических элементахD9.1, D9.2, конденсаторе С2 и резисторах Я4 — Яэ- Сигнал тактового генератора дифференцируется цепью Rz,C3 и подается на вход R триггера DW 2 При этом триггер D10.1 подготавливается к срабатыванию от первогоимпульса, поступающего с делителя частоты через переключатель S2.
При прохождении этого импульсатриггер D10.2 срабатывает и обеспечивает подачу импульсов контролируемой частоты через D8.2 на входдвоично-десятичных четырехразрядных счетчиков D12 — D19. С приходом второго импульса с делителя ча- .стоты триггер D10.1 возвращается в исходное состояние и блокируется до поступления следующегоразрешающего сигнала с тактового генератора. В частотомере предусмотрены периоды выдачи этих сигналов(через 2, 4, 16, 30 с), выбор которых осуществляется переключателем S1.С выходов счетчиков сигналы подаются на входы коммутаторов восьми каналов на один со стробированием(D20 — D23), которые управляются тактирующим кодом со счетчика D4. При подаче на входы Хю, Хп, Х12коммутаторов тактирующего кода 1—2 — 4 к выходу каждого из них подключается сигнал одного из восьмивходов, номер которого соответствует десятичному эквиваленту тактирующего кода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
