קטגוריות: מאמרים מוצגים » אלקטרוניקה מעשית
מספר צפיות: 79276
הערות לכתבה: 4
שבבי היגיון. חלק 10. כיצד להיפטר מהקפצת אנשי הקשר
שימוש בהדק כמתג
בחלקים הקודמים של המאמר תוארו טריגרים כמו D ו- JK. כאן יהיה מקום לזכור כי הטריגרים הללו יכולים לעבוד במצב ספירה. משמעות הדבר היא שכאשר הדופק הבא מגיע לכניסת השעון (עבור שני ההפעלה זהו קלט C), מצב ההדק משתנה להפך.
היגיון הפעולה הזה דומה מאוד לכפתור החשמל הרגיל, כמו במנורת שולחן: לחוץ - דולק, שוב לחוץ - כבוי. במכשירים המבוססים על מעגלי מיקרו דיגיטליים, תפקידו של כפתור כזה מבוצע לרוב על ידי טריגרים הפועלים במצב ספירה. פולסים ברמה גבוהה מסופקים לכניסת הספירה, ואותות יציאת ההדק משמשים לשליטה על מעגלי הביצוע.
זה נראה פשוט מאוד. אם פשוט מחברים כפתור לכניסה C שמחבר קלט זה לחוט משותף כאשר לוחצים עליו, אז עם כל לחיצה, מצב ההדק ישתנה, כצפוי, להיפך. כדי לוודא שזה לא כך, מספיק להרכיב מעגל זה וללחוץ על הכפתור: ההדק לא יותקן במצב הנכון בכל פעם, אלא לעתים קרובות יותר לאחר לחיצות על מספר כפתורים.
ניתן לעקוב אחר מצב ההדק בצורה הטובה ביותר באמצעות מחוון LED, שתואר שוב ושוב בחלקים הקודמים של המאמר, או פשוט באמצעות מד מתח. מדוע זה קורה, מדוע ההדק עובד בצורה לא יציבה כל כך, מה הסיבה?
מהו ניתור קשר
מסתבר שהקפצת המגעים אשם בכל דבר. מה זה? כל אנשי קשר, אפילו הטובים ביותר, אפילו מתגי רידמסתבר שהם לא נסגרים מייד. החיבור האמין שלהם מונע על ידי סדרה שלמה של התנגשויות, הנמשכת כמילית השנייה או אפילו יותר. כלומר, אם לחצנו על הכפתור והחזקנו אותו לחוץ למשך חצי שנייה, זה לא אומר בכלל שרק דחף אחד משך זמן כזה נוצר. קדמה למראה שלו כמה עשרות, ואולי אפילו מאות דחפים.
כשהוא מגיע לכניסת הספירה של ההדק, כל דופק כזה מעביר אותו למצב חדש, התואם לחלוטין את ההיגיון של ההדק במצב הספירה: כל הפולסים ייספרו והתוצאה תתאים למספרם. והמשימה היא ללחוץ פעם אחת על הכפתור כדי לשנות את מצב ההדק פעם אחת בלבד.
בעיה דומה מורגשת עוד יותר כאשר המגע המכני הוא חיישן מהירות, למשל, במכשיר לסלילה שנאים, או במד זרימת נוזלים: כל פעולת מגע מגדילה את מצבו של המונה האלקטרוני לא אחד, כצפוי, אלא על ידי מספר אקראי. הסיפור על הדלפקים יהיה מעט מאוחר יותר, אך לעת עתה, רק תאמינו שזה בדיוק כך, ולא אחרת.
איך להיפטר מהקפצת אנשי הקשר
הדרך החוצה מוצגת באיור 1.
איור 1. דופק קודם על ההדק RS.
הדרך הקלה ביותר לחסל את ניתור הקשר היא באמצעות ההדק RS המוכר כבר, אשר מורכב על שבב היגיון K155LA3, ליתר דיוק על האלמנטים שלו DD1.1 ו- DD1.2. בואו נסכים כי יציאה ישירה RS - טריגר זהו פין 3, בהתאמה, הפלט ההפוך הוא פין 6.
כאשר ההדק RS מורכב מאלמנטים של מעגלי לוגיקה, יש צורך לעשות הסכם כזה. אם ההדק הוא מעגל מיקרו מוגמר, למשל K155TV1, מיקום היציאות הישירות וההפוכות מוגדר על ידי נתוני ההתייחסות שלו. אבל, אפילו במקרה זה, אם לא משתמשים בכניסות JK ו- C, והמיקרו-מעגל משמש פשוט כטריגר RS, ההסכם לעיל עשוי להיות מתאים למדי. לדוגמה, כדי להקל על הרכבת השבב על הלוח.כמובן שבאותה עת גם תשומות ה- RS מחליפות.
במצב המתג המוצג בתרשים, בפלט הישיר של ההדק RS, הרמה היא יחידה לוגית, ועל ההיפוך, כמובן, אפס הגיוני. הסטטוס של טריגר הספירה DD2.1 עד כה נשאר זהה לזה שהיה בעת ההפעלה של הכוח.
במידת הצורך, ניתן לאפס אותו באמצעות כפתור SB2. כדי לאפס את ההדק כאשר מופעל הכוח, קבלים קטנים מחוברים בין כניסת R לחוט המשותף, בתוך 0.05 ... 0.1 μF, ונגד עם התנגדות של 1 ... 10 KOhm בין הכוח פלוס לכניסה R. עד לטעינת הקבל בכניסה R, קיים בקצרה מתח אפס לוגי. די בפולס האפס הקצר הזה כדי לאפס את ההדק. אם, בהתאם לתנאי ההפעלה של המכשיר, יש צורך לכוון את ההדק בהפעלה למצב יחיד, אז מעגל RC כזה מחובר לכניסה S. אנו נתייחס לפסקה על שרשרת ה RC ככינוי לירי, ועכשיו אנו ממשיכים להילחם בקפיצת המגעים.
לחיצה על כפתור SB1 תסגור את סיכת המגע הימנית שלו לחוט המשותף. במקביל, בטרמינל 5 של מעגל המיקרו DD1.2, תופיע סדרה שלמה של פולסי ניתור. אבל הביצועים של מיקרו-שבבים אפילו מהסדרה האיטית הם גבוהים בהרבה ממהירות המגעים המכניים. ולכן, הדופק הראשון של RS - ההדק יתאפס לאפס, שתואם לרמה גבוהה בפלט ההפוך.
ברגע זה נוצרת עליו נפילת מתח חיובית, אשר בכניסה C מעביר את ההדק DD2.1 למצב ההפוך, אותו ניתן לצפות באמצעות LED HL2. פעימות הקפיצה שלאחר מכן אינן משפיעות על מצב ההדק RS ולכן מצב ההדק DD2.1 נותר ללא שינוי.
כשאתה משחרר את הכפתור SB1, ההדק על האלמנטים DD1.1 DD1.2 חוזר למצב יחיד. ברגע זה נוצרת ירידת מתח שלילית ביציאה ההפוכה (סיכה 6 של DD1.2), שלא משנה את מצב ההדק DD2.1. על מנת להחזיר את מפעיל הספירה למצב המקורי, יהיה עליו לחוץ שוב על לחצן SB1. עם אותה הצלחה במכשיר דומה יעבוד ו JK - טריגר.
מעצב כזה הוא מעגל טיפוסי ועובד בצורה ברורה וללא כישלון. החיסרון היחיד שלו הוא השימוש בכפתור מגע עם היפוך. למטה יוצגו מעצבים דומים, העובדים מכפתור עם איש קשר יחיד.
אמצעים למיגור אזעקות שווא, נגד חסימת שיבוש
בתרשים תוכלו לראות חלק חדש - קבל C1, המותקן במעגל ההפעלה של ההדק. מה מטרתו? המשימה העיקרית שלה היא להגן מפני הפרעות, שאליהן לא רק הטריגרים רגישים, אלא גם כל שאר מעגלי המיקרו.
אם תיגע באלמנטים ההרכבה בעזרת חפץ מתכת, הם ייצרו רעש דחף שיכול לשנות את מצב הטריגרים כרצונך. אותה הפרעה במעגל נוצרת כאשר משתמשים אפילו בהדק אחד, ובמיוחד בכמה. הפרעה זו מועברת דרך קווי האוטובוס משבב אחד לשני ויכולה גם לגרום למיתוג הדק.
כדי למנוע מצב זה באוטובוסים החשמל ולהתקין קבלים חוסמים. בפועל, קבלים כאלה עם הספק של 0.033 ... 0.068 מיקרומטר מותקנים בקצב של קבל אחד לכל שניים או שלושה מעגלי מיקרו. קבלים אלה מותקנים קרוב ככל האפשר למסופי הכוח של מעגלי המיקרו.
מקור אחר להפעלה שגויה של מיקרו-צ'יפס יכול להיות סיכות קלט שאינן בשימוש. פעימות התערבות מפוארות יושרו בעיקר ממסקנות כאלה. כדי להילחם באזעקות שווא, יש לחבר מסופי כניסה שאינם בשימוש דרך נגדים עם התנגדות של 1 ... 10 KOhm לאוטובוס החיובי של מקור הכוח. בנוסף, אם התוכנית לא נוצלה אלמנטים לוגיים ולא, אז יש לחבר את כניסותיהם לחוט משותף, וזו הסיבה שיחידה לוגית תופיע ביציאה של אלמנטים כאלה, ותחבר אליהם כבר כניסות טריג שאינן בשימוש.
אם מתג כפתור או כפתור משמש כמקור איתות למעגל מיקרו, המצב כאשר המגע פתוח וחוט ארוך מספיק נשאר "תלוי באוויר" אינו מקובל לחלוטין. כבר אנטנה כזו תקבל הפרעות בהצלחה רבה. לכן, יש לחבר מוליכים כאלה לאוטובוס הכוח החיובי דרך נגן עם התנגדות של 1 ... 10 KOhm.
דיכוי פטפטת כפתורים עם זוג אנשי קשר אחד
השימוש בכפתורים עם זוג אנשי קשר הוא הרבה יותר פשוט, ולכן משתמשים בהם לעתים קרובות יותר מאשר כפתורים עם אנשי קשר עם נדנדה. באיור 2 מוצגים מספר מעגלים שנועדו לדכא את פטפוט המגעים של כפתורים כאלה.
איור 2
הפעלת מעגלים אלה מבוססת על עיכובי זמן שנוצרו באמצעות שרשראות RC. איור 2a מציג מעגל שפעולתו מעכבת את הכיבוי והכיבוי, איור 2c מכיל מעגל עם עיכוב בלבד מופעל, ואיור 2d מציג מעגל עם כיבוי מעוכב. מעגלים אלה הם ויברטורים בודדים, עליהם נכתב כבר בחלק אחד של מאמר זה. איורים 2b, 2d, 2e מראים את דיאגרמות הזמן שלהם.
קל לראות שמגבשים אלו מיוצרים על שבבים מסדרת K561, המתייחסים לשבבי CMOS, ולכן הערכים של נגדים וקבלים מצוינים במיוחד עבור שבבים כאלה. יש להשתמש במעצבים אלה במעגלים הבנויים על מעגלי מיקרו מסדרת K561, K564, K176 וכדומה.
בוריס אלאדישקין
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: