Применение ТТЛ и КМОП (944147), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Для подавления дребезга контактов кнопки с одной парой контактов можно испстльзовать цепь, три варианта схемы которой приведены на рис. 286. Цепь по схеме рис. 286 (а) по функционированию близка интегрирующей цепи и триггеру Шмитта рис. 285 б'в). В исходном состоянии на входе и выходе цепи лог. 1. При замыкании кнопки 81 на левой обкладке конденсатора С1 напряжение начинает снижаться и, если постоянная времени К2С1 выбрана достаточно большой, достигает порога переклктчения элемента Р Р1.1 после прекращения дребезга.
Элементы РР1.1 и РР1.2 переключатотся, на выходе появляется лог. О. Положительная обратная связь обеспечивает крутые фронты сигнала на выходе элемента РР1.2. При размыкании контактов переключение происходит аналогично. В результате на выходе цепи формируется импульс, длительность которого соответствует времени замыкания контактов, а фронт и спад импульса несколько задержаны относительно моментов замыкания и размыкания контактов (рис. 286, 6). 51ВП «В Я1 51 Ввт КЯИ55 б~ .в„„, С1 и1 кя ю, ~ гг« ' яг вв» вот г ев б б 51 ев1 кзб1яят Рис 28б. Подавление дребезга кнопки с одной парой контоктовт а) с задержкой включения и выключения, в~ с задержкой включения, д) с задержкой выключения б), ф е) — временные диаграммы ик роботы ШВ ФОРМИРОВАТЕЛИ И ГЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСОВ Если необходимо получить фронты выходного сигнала точно в моменты размыкания или замьцсания кнопки, можно использовать варианты цепи цо схемам рис.
286 (в, д), Первая из ннх (рис. 286, в) при замыкании кнопки формирует на выходе лог. О аналогично цепи рнс. 286 (а). При размыканин кнопки лог. 1 поступает на нижний по схеме вход элемента РР1.1, оба элемента РР1.1 и РР1.2 переключаются, лог. 1 с выхода элемента РР1.2 через конденсатор С1 поступает на вход элемента РР1,1 и удерживает его во включенном состоянии на время дребезга контактов кнопки 81 (рис. 286, г). Аналогично работает цепь по схеме рис.
286 (д), однако ее включе- РРЫТММ7 ВМ ! нне происходит при первом замыкании контак- В тов кнопки 81, выключение — после окончания Г я, дребезга разомкнувшейся кнопки (рис. 286, е). Переключатели с взаимовыключением мож- а",„„, но построить на основе многостабильного тригВНг м гера. Вариант схемы переключателя на три нов — г ложения приведен на рис. 287. При включении шм питания лог. О с разряженного конденсатора С1 В 1 через диод 1ТР1 поступает на входы элементов — — РР1.1 и РР1.2 н выключает их. На их выходах м~кд~ам цоявляются лог. 1, которые, цостуцая черсз ре"" зисторы К1 и К2 на входы элемента РР1.3, включают его, и лог.
О с его выхода удерживает Рис. 2В7. Переключатель элементы РР1.1 и РР1.2 в выключенном состос Взаимсвыююченаем на янин и после заряда конденсатора С1 через реоснове трехсгабилюого зистор К4. Таким образом, в исходном состоя- нии на выходах 1 и 2 лог. 1, на выходе 3 — лог. О. При нажатии на кнопку ВВ1 на выходах 2 и 3 появляется лог. 1, на выходе 1 — лог. О. Аналогично нри нажатии на кнопку ВВ2 лог.
О появляется на выходе 2, на кнопку ВВЗ вЂ” на выходе 3. Переключение выходных сигналов происходит без дребезга. При одновременном нажатии двух или трех кнопок на всех трех входах появляется лог. 1, что соответствует отсутствию активных выходных сигналов. При отнускании кнопок лог. О появится на выходе, ссютветствуюШем последней нажатой кнопке.
Однако снятие и появление выходных сигналов при нажатии нескольких кнопок происходит без подавления дребезга. Недостаток такого переключателя — необходимость применения логических элементов с болыним числом входов для построения переключателей на большое число положений. Для псреклк)чателя на ФОРМИРОВ957ЕЛИ И ГВНВРУКГОРЬ5 ИМПУЛЬСОВ 259 четыре положения необходимо четыре трехвходовых элемента И-НЕ (ИЛИ-НЕ), для переключателя на пять положений — пять четырехвходовых элементов.
При,п„„, „„.,В„ большем числе положений пеРе- я1 яг яг я1 я5 ключатели целесообразно строить ОО1 5551КРР на других принципах. 5В1 ВР 1 На рис. 288 пргиведена схема пере- В г ог ключателя на четыре положения. В«г 05 5 При включении питания цепь С1К6 ПК устанавливает все триггеры микро- " с схемы РР1 в нулевое состояние. При нажатии любой из кнопок, на- ОО1 Ф пример ЯВ1, в момент размыкания ЯВ 1ПП верхнего по схеме контакта кнопки на вход Р1 микросхемы приходит РВ5.288. Пярпкля5яагояп На лог. 1, в момент замыкания нижнего контакта на вход С вЂ” лог. О.
При размыкании кнопки изменение сигнала на входе С с лог. О на лог. 1 установит триггер со входом Р1 в единичное состояние, на выходе 1 появится лог. 1. Так работал бы переключатель, если бы не было дребезга контактов. Из-за дребезга единица записывается в триггер при нажатии кнопки, При нажатии любой другой кнопки после отпускання первой в единичное состояние установится соответствующий ей триггер, а первый триггер сбросится.
Если нажать вторую кнопку, не отпуская первой, лог. 1 останется на выходе, соответствующем первой кнопке. Однако если вначале будет отпущена первая кнопка, затем вторая, в момент отпускания второй кнопки лог. 1 появится на выходе, соответствующем второй кнопке. Переключатель по схеме рис. 288 может быть изготовлен и на большее число положений, его недостатком является необходимость использования переключающих контактов кнопок. Если необходимо изготовить переключатель на большое количество положений при использовании кнопок с одной парой замыкающих контактов, можно воспользоваться схемой рис. 289. Цепь С1К5 служит для начальной установки в нулевое состояние триггеров микросхем Р РЗ и РР4. При нажатии любой из кнопок, например 3В1, лог.
1 поступает на соответствующий вход одной из микросхем РРЗ или РР4, в данном случае на вход Р1 микросхемы РРЗ. Кроме того, лог. 1 через элемент ИЛИ (РР1, РР2.1) поступает на цепь подавления дребезга Кб, С2, РР2.2, РР2.3 и с небольшой задержкой Вго ФОРМИРОВАТЕЛИ И ГВНВРЛТОРУ ИМЛУЛЬООВ Я7 5В7 Вег 555 ВВЯ ВВВ 5ВВ 5вг 5ВВ Рис. 289 Переклюиотелв ио В лоложеиий появляется на входах С микросхем 171)3 и 1)1)4. В результате соответствующий триггер устанавливается в единичное состояние и на выходе переключателя появляется лог. 1.
В дшшом случае лог. 1 появится на выходе 1 переключателя. Если при нажатой кнопке нажать еще одну или несколько кнопок переклкгчателя,изменений в состоянии переключателя не произойдет как при нажатии, так и при отпускании кнопок. Запись в триггеры переключателя возмогкна только при нажатии кнопки из состояния, в котором все кнопки отпущены. 11ринципиально в переклгочателях по схемам рис. 288 и 289 возможно появление двух выходных сигналов при одновременном нажатии двух кнопок. Для переключателя по схеме рис. 288 зто возможно в том случае, когда при нажатии двух кнопок их подвижные контакты будут одновременно находиться в незамкнутом ни с одним неподвижным контактом состоянии.
Для гтереклточателя по схеме рис. 289 одновременное появление двух выходных сигналов произойдет в случае, когда интервал времени между нажатием кнопок будет меньше задержки цепи подавления дребезга. Для преобразования напряжения из синусоидального или другой формы с плавными фронтами в прямоугольные импульсы с хорошей формой использутотся триггеры Шмитта (рис.
290). Для этой схемы ФОРМИРОВАТВЛИ И ТВИРРАТОРЫ ИМПУЛЬСОВ 221 Рис. 290 Триггер Шмитта но неинвертирующем логическом эвементе эффективное значение входного напряжснпя синусоидальной формы должно составлять от 0,25 до 0,5 ва- ~' ввг кэ пм Ббв к !~~ Описанные в первом разделе трипс- югв. й вт ры микросхем К561ТЛ1 и КР1561ТЛ1, Ц ктв а также триггер на основе микросхемы К176ЛП1 имеют неизменяемые пороги Рис 290 Преобраэовате переключения. При необходимости ис- синусоидавьного наарвженив пользования триггеров Шмиттас други- в нрвмоуговь не имг~уньсе ми порогами можно строить их, охватывая обратной связью непнвертирующий ю гвв Л логический элемент и подавая входной сигнал вкад кгтг" через резистор (рис.
291). Пороги вклточения П и выключения П, такого триггера мож- ввг кгтьквт [ но найти по формулам; 13, = (1 ь К1/К2)П П„„„к = П„„, — (П„„, — Пе„,„)К1/Кг, где П, — пороговое напряжение логического элемента. Обычно пороговое напряжение логических элементов близко к половине напряжения питания, поэтому пороги вктпочспия и выключения можно вычислить по формулам: Пк„- (1 ь Е1/Й2)13,м,/2; 13„, „, = (1 — К1/К2)11 к /2. Ширина петли гистерезиса 1э' (разность порогов вклгочения и выключения) не зависит от 13 и равна: П, - Пм,Й1/К2. Для формирования коротких импульсов из перепадов на выходах микросхем применяют дифференцирующие цепи.
На рис. 292 (а) показана дифферен Пирующая цепь для получения импульса по фронту входного импульса положительной полярности, на рпс. 292 (б) — по спаду. Диоды ктР! и 'ктП2 являются защитными и входят а состав ьчикросхем серий К561, КР1561, 56т 1 и серии К176 выпуска последних лет. Как указывалось в первом разделе, в микросхемах с:ерин К176 старых выпусков установлен только один диод — стабилигрон Ъ"П2 с напряжением включения порядка 30 В. Резистор К2 служит для ограничения входного тока через конденсатор С1 и входные диоды чгГ)1 и Ъ'1)2.
Нагружая микросхему — источник сигттала, этот ток увеличивает длительность фронта па выходе микросхемы — источник ь а ток более 20 мЛ, текущий через зщцптные 222 ФОРМИРОВАТЕЛИ И ТЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСОВ -в„„ .в„„ ц»,и ь" 1) (=а я» " гв Рис. 292. Дифференцирующие цепочки, работающие па франту (а) и спаду (б) импульсов диоды, может привести к порче микросхем, подключенных ко входу и выходу дифференцирутощей цепочки, особенно при питании устройства от источника питания с напряжением более 9 В. Сопротивление резистора В2 выбирают порядка 3...10 кОм, если напряжение питания менее 9 В и увеличение нагрузки на микросхему — источник сигнала не является принципиальным, этот резистор не ставят.
вы Эффективная длительность импульсов на выходе дифференггирук>щетй цепочки м» к 1( 0,7В1С1, длительность спада — 2В1С1. В радиолюбительских конструкциях для ю формирования коротких импульсов из пере'тс падов можно встретить так называемую ВСОРис. 293. РСР-цепь для цепь, схема одного из вариантов которой приформираваниякороткик ведена на рис. 293, иногда она используется импульсов без диода. Такая цепь по результату своей ра- ве» боты эквивалентна простейшей дифференцикм миг -л-л- рующей цепочке, но сложнее ее, не имеет ни- каких преимуществ и поэтому не может быть я»гв с» тив рекомендована к применению.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
