Читайте также:
|
При проектировании цифровых, импульсных устройств возникает задача формирования импульса при замыкании или размыкании механического переключателя, например, кнопки, например, при формировании сигналов "сброс" или "пуск". При замыкании кнопки на выходе формирователя должен появиться только один импульс. Замыкание механического переключателя сопровождается вибрацией контактов (дребезг контактов), вызванной упругими элементами конструкции. В это время контакты несколько раз переходят из замкнутого состояния в разомкнутое и обратно. Если не принять специальных мер, то на выходе формирователя появятся несколько импульсов могущих привести к сбоям устройства. Наиболее эффективным средством для устранения влияния дребезга механических контактов на формирование импульса является триггер (рис. 8-1а). Временные диаграммы, поясняющие работу схемы, приведены на рис.8-1б.
а) б)
Рис. 8-1
Триггер реагирует на первое замыкание контактов и переключается в противоположное состояние. Дальнейшие размыкания и замыкания, вызванные вибрацией контактов не изменяют его состояния.
Формирователи одиночных коротких импульсов (одновибраторов) можно выполнить на логических элементах или на D триггере.
На рис. 8-2а показана схема одновибратора, формирующего короткий импульс по переднему фронту управляющего сигнала. Временные диаграммы, поясняющие работу схемы, приведены на рис.8-2б.
а) б)
Рис. 8-2
Работа схемы основана на увеличении времени задержки переключения инвертора за счет подключения к его выходу конденсатора. После изменения управляющего сигнала с 0 на 1 некоторое время, определяемое разрядом конденсатора, на обоих входах элемента И будут присутствовать единицы и на его выходе сформируется короткий одиночный импульс.
На рис. 8-3а показана схема одновибратора, формирующего короткий импульс по заднему фронту управляющего сигнала. Временные диаграммы, поясняющие работу схемы, приведены на рис.8-3б.
а) б)
Рис. 8-3
На рис. 8-4а показана схема одновибратора, формирующего короткие импульсы по обоим фронтам управляющего сигнала. Временные диаграммы, поясняющие работу схемы, приведены на рис.8-4б.
а) б)
Рис. 8-4
Для нормальной работы рассмотренных схем необходимо, чтоб длительность управляющего сигнала была больше длительности импульса на выходе одновибратора.
На рис. 8-5а показана схема одновибратора на D триггере, работа которого не зависит от длительности управляющего сигнала. Временные диаграммы, поясняющие работу схемы, приведены на рис.8-5б.
а) б)
Рис. 8-5
В исходном состоянии триггер находится в нулевом состоянии, конденсатор С до напряжения логической 1. При поступлении управляющего импульса на вход синхронизации триггер переключается в единичное состояние. Начинается разряд конденсатора. Для увеличения времени разряда между инверсным выходом и конденсатором включен резистор. При достижении напряжения на конденсаторе уровня логического нуля триггер переключается в нулевое состояние. Формирование импульса прекращается.
Рассмотренные генераторы одиночных импульсов (одновибраторы) позволяют получить короткие импульсы микро и миллисекундной длительности. Для формирования импульсов большой длительности можно использовать схему на рис. 8-6а. Рассматриваемая схема представляет собой вариант одновибратора на рис. 8-5. Схема на рис. 8-6 отличается от предыдущей тем, что элемент задержки выполнен не на резисторе и конденсаторе, а на счетчике Ст. На рис. 8-6б показан один из возможных вариантов построения счетчика.
а)
б)
Рис. 8-6
В исходном состоянии триггер находится в нулевом состоянии и 1 с его инверсного входа поступает на вход установки счетчика в ноль. Счетчик установлен в нулевое состояние, а постоянное присутствие сигнала сброса на входе R запрещает заполнение счетчика импульсами с генератора импульсов G. При поступлении управляющего импульса на вход одновибратора, триггер переключается в единичное состояние и начинается формирование импульса на выходе одновибратора. Счетчик начинает заполняться импульсами с частотой fo с генератора G. После установки всех триггеров счетчика в единичное состояние, сигнал переноса Р становится равным нулю и триггер возвращается в нулевое состояние. Длительность импульса на выходе одновибратора равна Т и = Т о· N, где Т о = 1/fo, N – модуль счета счетчика. Например, при использовании 14-разрядного двоичного счетчика и Т о = 1 мс можно получить Т и = 16 с.
С помощью этой схемы можно получить высокую стабильность длительности импульса с выхода одновибратора, если для задания частоты fo использовать кварцевый генератор.
Дата добавления: 2015-07-21; просмотров: 1213 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Синтез счетчиков на основе метода исключения лишних состояний | | | Устройства синхронизации |