Jetoane logice. Partea 10. Cum să scapi de respirația contactelor

Utilizarea unui declanșator ca un comutator

În părțile anterioare ale articolului, au fost descrise declanșatoare precum D și JK. Aici va fi oportun să amintim că acești declanșatori pot funcționa în modul de numărare. Aceasta înseamnă că atunci când următorul impuls ajunge la intrarea de ceas (pentru ambele declanșatoare, aceasta este intrarea C), starea declanșatorului se schimbă în sens opus.

Această logică de funcționare este foarte similară cu butonul electric obișnuit, ca într-o lampă de masă: apăsat - pornit, apăsat din nou - oprit. În dispozitivele bazate pe microcircuite digitale, rolul unui astfel de buton este cel mai adesea îndeplinit de declanșatoarele care funcționează în modul de numărare. Pulsele de nivel înalt sunt furnizate la intrarea de numărare, iar semnalele de ieșire ale declanșatorului sunt utilizate pentru controlul circuitelor executive.

S-ar părea foarte simplu. Dacă pur și simplu conectați un buton la intrarea C care conectează această intrare la un fir comun atunci când este apăsat, atunci cu fiecare apăsare, starea de declanșare se va schimba, așa cum era de așteptat, în sens opus. Pentru a vă asigura că nu este așa, este suficient să asamblați acest circuit și să apăsați butonul: declanșatorul nu va fi instalat de fiecare dată în poziția corectă, ci mai des după apăsarea mai multor butoane.

Starea de declanșare este monitorizată cel mai bine folosind un indicator LED, care a fost descris în mod repetat în părțile anterioare ale articolului sau pur și simplu folosind un voltmetru. De ce se întâmplă acest lucru, de ce declanșatorul funcționează atât de instabil, care este motivul?

Ce este contactul de respirație

Se dovedește că saritura contactelor este de vină pentru tot. Ce este asta? Orice contacte, chiar și cele mai bune, chiar comutatoare cu stufSe dovedește că nu se închid imediat. Conexiunea lor de încredere este împiedicată de o serie întreagă de coliziuni, care durează aproximativ 1 milisecundă sau chiar mai mult. Adică, dacă am apăsat butonul și l-am ținut apăsat timp de o jumătate de secundă, acest lucru nu înseamnă deloc faptul că s-a format doar un singur impuls al unei astfel de durate. Aspectul său este precedat de câteva zeci, sau poate chiar de sute de impulsuri.

Venind la intrarea de numărare a declanșatorului, fiecare astfel de impuls îl comută într-o nouă stare, care corespunde complet logicii declanșatorului în modul de numărare: toate impulsurile vor fi numărate, iar rezultatul va corespunde numărului lor. Și sarcina este să apăsați butonul o singură dată pentru a schimba starea declanșatorului o singură dată.

O problemă similară este cu atât mai sesizabilă atunci când contactul mecanic este un senzor de viteză, de exemplu, într-un dispozitiv pentru transformatoarele de înfășurare, sau într-un contometru de lichid: fiecare operație de contact mărește starea contorului electronic nu cu unul, așa cum era de așteptat, ci cu un număr aleatoriu. Povestea despre ghișee va fi puțin mai târziu, dar, deocamdată, credeți că este exact așa, și nu altfel.

Cum să scapi de respirația contactelor

Modul de ieșire este prezentat în figura 1.

Figura 1. Pulsul anterior pe declanșatorul RS.

Cea mai simplă modalitate de a elimina respirația de contact este cu ajutorul declanșatorului deja familiar, care este asamblat pe un cip logic K155LA3, mai precis pe elementele sale DD1.1 și DD1.2. Să fim de acord că ieșirea directă RS - declanșator acesta este pinul 3, respectiv, ieșirea inversă este pinul 6.

Atunci când declanșatorul RS este asamblat din elemente ale circuitelor logice, este necesar să se facă un astfel de acord. Dacă declanșatorul este un microcircuit finalizat, de exemplu K155TV1, poziția ieșirilor directe și invers este specificată de datele sale de referință. Dar, chiar și în acest caz, dacă intrările JK și C nu sunt utilizate și microcircuitul este utilizat pur și simplu ca un declanșator RS, acordul de mai sus poate fi destul de adecvat. De exemplu, pentru ușurința de a monta cipul pe placă.Desigur, în același timp, intrările RS sunt de asemenea schimbate.

În poziția întrerupătorului prezentată în diagrama, pe ieșirea directă a declanșatorului RS, nivelul este o unitate logică, iar pe invers, desigur, un zero logic. Până acum, starea declanșatorului de numărare DD2.1 rămâne aceeași ca și când a fost pornită.

Dacă este necesar, poate fi resetat folosind butonul SB2. Pentru a reseta declanșatorul la pornirea alimentării, un condensator mic este conectat între intrarea R și cablul comun, în limita a 0,05 ... 0,1 μF și o rezistență cu o rezistență de 1 ... 10 KOhm între puterea plus și intrarea R. Până la încărcarea condensatorului la intrarea R, există o scurtă tensiune logică zero. Acest scurt impuls zero este suficient pentru a reseta declanșatorul. Dacă, în funcție de condițiile de funcționare ale dispozitivului, este necesar să setați declanșatorul la pornire la o singură stare, atunci un astfel de lanț RC este conectat la intrarea S. Vom considera paragraful despre lanțul RC ca o digresiune lirică, iar acum continuăm să combatem respingerea contactelor.

Apăsarea butonului SB1 va închide pinul de contact din dreapta pe firul comun. În același timp, la terminalul 5 al microcircuitului DD1.2, vor apărea o serie întreagă de impulsuri de respingere. Dar performanța microcipurilor chiar și celei mai lente serii este mult mai mare decât viteza contactelor mecanice. Și, prin urmare, primul impuls de RS - declanșatorul se va reseta la zero, ceea ce corespunde unui nivel ridicat la ieșirea inversă.

În acest moment, pe ea se formează o cădere de tensiune pozitivă, care, la intrarea C, comută declanșatorul DD2.1 la starea opusă, care poate fi observată folosind LED-ul HL2. Impulsurile ulterioare de respingere nu afectează starea declanșatorului RS, prin urmare, starea declanșatorului DD2.1 rămâne neschimbată.

Când eliberați butonul SB1, declanșatorul elementelor DD1.1 DD1.2 revine la o singură stare. În acest moment, la ieșirea inversată se formează o cădere de tensiune negativă (pin 6 DD1.2), care nu schimbă starea de declanșare DD2.1. Pentru a readuce declanșatorul la starea inițială, butonul SB1 va trebui să fie din nou apăsat. Cu același succes într-un dispozitiv similar va funcționa și JK - declanșator.

Un astfel de shaper este un circuit tipic și funcționează clar și fără greș. Singurul său dezavantaj este utilizarea unui buton de contact flip. Mai jos vor fi afișate formele similare, care lucrează de la un buton cu un singur contact.

Măsuri pentru eliminarea falselor alarme, anti-blocaj

În diagramă, puteți vedea un nou component - condensator C1, instalat în circuitul de alimentare cu declanșator. Care este scopul lui? Sarcina sa principală este de a proteja împotriva interferențelor, la care sunt sensibile nu numai declanșatoarele, ci și toate celelalte microcircuite.

Dacă atingeți elementele de montare cu un obiect metalic, atunci acestea vor crea zgomot de impuls care poate schimba starea declanșatorilor după cum doriți. Aceeași interferență în circuit este creată atunci când se utilizează chiar și un declanșator, în special mai mulți. Această interferență este transmisă prin autobuzele de la un cip la altul și poate provoca, de asemenea, comutarea falsă a declanșatorului.

Pentru a împiedica acest lucru să se întâmple pe autobuzele electrice și instalați condensatoarele de blocare. În practică, astfel de condensatoare cu o capacitate de 0,033 ... 0,068 μF sunt instalate la viteza unui condensator pentru fiecare două sau trei microcircuite. Aceste condensatoare sunt montate cât mai aproape de bornele de alimentare ale microcircuitelor.

O altă sursă de declanșare falsă a microcipurilor pot fi pinii de intrare neutilizați. Impulsurile spontane de interferență vor fi induse în primul rând la astfel de concluzii. Pentru a combate alarmele false, terminalele de intrare neutilizate trebuie conectate prin rezistențe cu o rezistență de 1 ... 10 KOhm la busul pozitiv al sursei de alimentare. În plus, dacă schema a fost neutilizată elemente logice ȘI NU, atunci intrările lor ar trebui conectate la un fir comun, motiv pentru care va apărea o unitate logică la ieșirea unor astfel de elemente și va conecta intrările de declanșare neutilizate la ele.

Dacă un comutator sau un buton este utilizat ca sursă de semnal pentru un microcircuit, atunci situația în care contactul este deschis și un fir suficient de lung rămâne „atârnat în aer” este complet inacceptabilă. Deja o astfel de antenă va primi interferența cu mult succes. Prin urmare, astfel de conductoare ar trebui să fie conectate la magistrala de putere pozitivă printr-un rezistor cu o rezistență de 1 ... 10 KOhm.

Suprimarea butonului cu o pereche de contacte

Folosirea butoanelor cu o pereche de contacte este mult mai simplă, astfel încât acestea sunt utilizate mai des decât butoanele cu contacte basculante. În figura 2 sunt prezentate mai multe circuite proiectate pentru a suprima chat-ul de contacte al acestor butoane.

Figura 2

Funcționarea acestor circuite se bazează pe întârzieri de timp create cu ajutorul lanțurilor RC. Figura 2a prezintă un circuit a cărui funcționare întârzie pornirea și oprirea, Figura 2c conține un circuit cu întârziere numai pornit, iar Figura 2d arată un circuit cu o oprire întârziată. Aceste circuite sunt vibratoare individuale, despre care deja s-au scris într-o parte a acestui articol. Figurile 2b, 2d, 2e arată diagramele lor de timp.

Este ușor de observat că aceste formatoare sunt realizate pe microcircuite din seria K561, care se referă la microcircuite CMOS, prin urmare, valorile rezistențelor și condensatoarelor sunt indicate special pentru astfel de microcircuite. Aceste formatoare trebuie utilizate în circuite construite pe microcircuite din seria K561, K564, K176 și altele asemenea.

Boris Aladyshkin