Chip logic. Phần 10. Làm thế nào để thoát khỏi sự phản hồi của các liên hệ

Sử dụng kích hoạt như một công tắc

Trong các phần trước của bài viết, các kích hoạt như D và JK đã được mô tả. Ở đây sẽ thích hợp để nhớ lại rằng các kích hoạt này có thể hoạt động ở chế độ đếm. Điều này có nghĩa là khi xung tiếp theo đến đầu vào đồng hồ (đối với cả hai kích hoạt thì đây là đầu vào C), trạng thái của kích hoạt thay đổi ngược lại.

Logic hoạt động này rất giống với một nút điện thông thường, như trong đèn bàn: nhấn - bật, nhấn lại - tắt. Trong các thiết bị dựa trên vi mạch kỹ thuật số, vai trò của nút như vậy thường được thực hiện bởi các kích hoạt hoạt động ở chế độ đếm. Các xung mức cao được cung cấp cho đầu vào đếm và tín hiệu đầu ra kích hoạt được sử dụng để điều khiển các mạch điều hành.

Nó có vẻ rất đơn giản. Nếu bạn chỉ cần kết nối một nút với đầu vào C kết nối đầu vào này với một dây chung khi được nhấn, thì với mỗi lần nhấn, trạng thái kích hoạt sẽ thay đổi, như mong đợi, ngược lại. Để đảm bảo rằng điều này không phải như vậy, nó là đủ để lắp ráp mạch này và nhấn nút: kích hoạt sẽ không được cài đặt đúng vị trí mỗi lần, nhưng thường xuyên hơn sau vài lần nhấn nút.

Điều kiện kích hoạt được theo dõi tốt nhất bằng cách sử dụng đèn chỉ báo LED, được mô tả nhiều lần trong các phần trước của bài viết, hoặc đơn giản là sử dụng vôn kế. Tại sao điều này xảy ra, tại sao kích hoạt hoạt động không ổn định, lý do là gì?

Liên hệ bị trả lại là gì

Nó chỉ ra rằng sự phục hồi của các liên hệ là để đổ lỗi cho tất cả mọi thứ. Đây là cái gì Bất kỳ liên hệ, thậm chí tốt nhất, thậm chí công tắc sậyHóa ra họ không đóng cửa ngay lập tức. Kết nối đáng tin cậy của họ bị cản trở bởi một loạt các va chạm, kéo dài khoảng 1 mili giây hoặc thậm chí hơn. Đó là, nếu chúng ta nhấn nút và giữ nút đó trong nửa giây, điều này không có nghĩa là chỉ một xung trong khoảng thời gian như vậy đã hình thành. Sự xuất hiện của nó có trước vài chục, hoặc thậm chí hàng trăm xung.

Đến với đầu vào đếm của bộ kích hoạt, mỗi xung như vậy sẽ chuyển nó sang trạng thái mới, hoàn toàn tương ứng với logic của bộ kích hoạt trong chế độ đếm: tất cả các xung sẽ được tính và kết quả sẽ tương ứng với số của chúng. Và nhiệm vụ là nhấn nút một lần để thay đổi trạng thái kích hoạt chỉ một lần.

Một vấn đề tương tự thậm chí còn đáng chú ý hơn khi tiếp xúc cơ học là cảm biến tốc độ, ví dụ, trong một thiết bị cho máy biến áp cuộn dây, hoặc trong đồng hồ đo lưu lượng chất lỏng: mỗi hoạt động tiếp xúc làm tăng trạng thái của đồng hồ điện tử không phải bằng một, như một số ngẫu nhiên. Câu chuyện về các quầy sẽ muộn hơn một chút, nhưng bây giờ, chỉ cần tin rằng điều này là chính xác, và không phải là khác.

Làm thế nào để thoát khỏi sự nảy của danh bạ

Lối ra được hiển thị trong Hình 1.

Hình 1. Xung trước trên RS - kích hoạt.

Cách dễ nhất để loại bỏ phản hồi tiếp xúc là với trình kích hoạt RS đã quen thuộc, được lắp ráp trên chip logic K155LA3, chính xác hơn là trên các phần tử DD1.1 và DD1.2 của nó. Hãy đồng ý rằng lối ra trực tiếp RS - kích hoạt đây là chân 3, tương ứng, đầu ra nghịch đảo là chân 6.

Khi bộ kích hoạt RS được lắp ráp từ các phần tử của mạch logic, cần phải thực hiện một thỏa thuận như vậy. Nếu kích hoạt là một vi mạch hoàn thành, ví dụ K155TV1, vị trí của đầu ra trực tiếp và nghịch đảo được chỉ định bởi dữ liệu tham chiếu của nó. Nhưng, ngay cả trong trường hợp này, nếu các đầu vào JK và C không được sử dụng và microcircuit được sử dụng đơn giản như một bộ kích hoạt RS, thỏa thuận trên có thể khá phù hợp. Ví dụ, để dễ dàng gắn chip lên bảng.Tất nhiên, cùng lúc RS - đầu vào cũng bị tráo đổi.

Ở vị trí chuyển đổi được hiển thị trong sơ đồ, trên đầu ra trực tiếp của bộ kích hoạt RS, cấp độ là một đơn vị logic và trên nghịch đảo, tất nhiên, là số 0 logic. Trạng thái của bộ kích hoạt đếm DD2.1 cho đến nay vẫn giữ nguyên như khi bật nguồn.

Nếu cần, có thể đặt lại bằng nút SB2. Để đặt lại kích hoạt khi bật nguồn, một tụ điện nhỏ được kết nối giữa đầu vào R và dây chung, trong phạm vi 0,05 ... 0,1 μF và điện trở có điện trở 1 ... 10 KOhm giữa nguồn cung cấp và đầu vào R. Cho đến khi tụ được tích điện ở đầu vào R, một điện áp 0 logic sẽ xuất hiện trong thời gian ngắn. Xung không ngắn này là đủ để thiết lập lại kích hoạt. Nếu, theo các điều kiện hoạt động của thiết bị, cần phải đặt kích hoạt khi bật nguồn thành một trạng thái duy nhất, thì chuỗi RC như vậy được kết nối với đầu vào S. Chúng tôi sẽ xem xét đoạn văn về chuỗi RC như một bản phân tích trữ tình, và bây giờ chúng tôi tiếp tục về việc chống lại sự nảy của các liên hệ.

Nhấn nút SB1 sẽ đóng chốt tiếp xúc bên phải của nó với dây chung. Đồng thời, tại đầu 5 của microcircuit DD1.2, một loạt các xung nảy sẽ xuất hiện. Nhưng hiệu suất của vi mạch của cả loạt chậm nhất cao hơn nhiều so với tốc độ tiếp xúc cơ học. Và do đó, xung đầu tiên của RS - bộ kích hoạt sẽ đặt lại về 0, tương ứng với mức cao ở đầu ra nghịch đảo.

Tại thời điểm này, sự sụt giảm điện áp dương được hình thành trên nó, trên đầu vào C, chuyển bộ kích hoạt DD2.1 sang trạng thái ngược lại, có thể được quan sát bằng đèn LED HL2. Các xung nảy sau đó không ảnh hưởng đến trạng thái của bộ kích hoạt RS, do đó, trạng thái của bộ kích hoạt DD2.1 vẫn không thay đổi.

Khi bạn nhả nút SB1, trình kích hoạt trên các phần tử DD1.1 DD1.2 sẽ trở về trạng thái duy nhất. Tại thời điểm này, sự sụt giảm điện áp âm được hình thành ở đầu ra nghịch đảo (chân 6 của DD1.2), không thay đổi trạng thái kích hoạt DD2.1. Để đưa trình kích hoạt đếm trở về trạng thái ban đầu, nút SB1 sẽ phải được nhấn lại. Với thành công tương tự trong một thiết bị tương tự sẽ hoạt động và JK - kích hoạt.

Một máy ép như vậy là một mạch điển hình và hoạt động rõ ràng và không thất bại. Hạn chế duy nhất của nó là sử dụng nút tiếp xúc lật. Dưới đây sẽ được hiển thị các giữ gìn tương tự, làm việc từ một nút với một liên hệ duy nhất.

Các biện pháp loại bỏ báo động sai, chống nhiễu

Trong sơ đồ, bạn có thể thấy một phần mới - tụ C1, được cài đặt trong mạch điện kích hoạt. Mục đích của anh ấy là gì? Nhiệm vụ chính của nó là bảo vệ chống nhiễu, mà không chỉ kích hoạt là nhạy cảm, mà còn tất cả các vi mạch khác.

Nếu bạn chạm vào các phần tử gắn với một vật bằng kim loại, thì chúng sẽ tạo ra xung lực có thể thay đổi trạng thái của các kích hoạt theo ý muốn. Sự giao thoa tương tự trong mạch được tạo ra khi thậm chí một bộ kích hoạt được sử dụng, đặc biệt là một số bộ kích hoạt. Sự can thiệp này được truyền qua các bus điện từ chip này sang chip khác và cũng có thể gây ra chuyển đổi kích hoạt sai.

Để ngăn chặn điều này xảy ra trên các xe buýt điện và cài đặt các tụ chặn. Trong thực tế, các tụ điện như vậy có công suất 0,033 ... 0,068 F được lắp đặt ở tốc độ một tụ điện cho mỗi hai hoặc ba vi mạch. Các tụ điện này được gắn càng gần càng tốt với các đầu nối nguồn của vi mạch.

Một nguồn kích hoạt sai của vi mạch có thể là các chân đầu vào không được sử dụng. Các xung nhiễu giả sẽ được tạo ra chủ yếu dựa trên các kết luận như vậy. Để chống lại báo động sai, các đầu vào đầu vào không được sử dụng phải được kết nối thông qua các điện trở có điện trở 1 ... 10 KOhm với bus dương của nguồn điện. Ngoài ra, nếu chương trình không được sử dụng yếu tố logic VÀ KHÔNG, sau đó đầu vào của chúng phải được kết nối với một dây chung, đó là lý do tại sao một đơn vị logic sẽ xuất hiện ở đầu ra của các phần tử đó và kết nối các đầu vào kích hoạt không sử dụng với chúng.

Nếu một công tắc hoặc nút bật tắt được sử dụng làm nguồn tín hiệu cho một vi mạch, thì tình huống khi tiếp điểm được mở và một dây đủ dài vẫn còn bị treo trong không khí là hoàn toàn không thể chấp nhận được. Đã có một ăng-ten như vậy sẽ nhận được nhiễu rất thành công. Do đó, các dây dẫn như vậy nên được kết nối với bus công suất dương thông qua điện trở 1 ... 10 KΩ.

Nút chặn cuộc trò chuyện với một cặp liên lạc

Sử dụng các nút với một cặp danh bạ đơn giản hơn nhiều, vì vậy chúng được sử dụng thường xuyên hơn các nút có danh bạ rocker. Một số mạch được thiết kế để triệt tiêu các liên lạc của các nút như vậy được hiển thị trong Hình 2.

Hình 2

Hoạt động của các mạch này dựa trên độ trễ thời gian được tạo bằng chuỗi RC. Hình 2a cho thấy một mạch có hoạt động trì hoãn bật và tắt, Hình 2c chứa một mạch chỉ có độ trễ và Hình 2d cho thấy một mạch bị tắt máy. Các mạch này là các máy rung đơn, đã được viết trong một phần của bài viết này. Hình 2b, 2d, 2e hiển thị sơ đồ thời gian của họ.

Dễ dàng thấy rằng các bộ định dạng này được tạo ra trên các chip của dòng K561, dùng để chỉ các chip CMOS, vì vậy các giá trị của điện trở và tụ điện được chỉ định cụ thể cho các chip đó. Những máy giữ này nên được sử dụng trong các mạch được xây dựng trên các vi mạch của dòng K561, K564, K176 và tương tự.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1]

Chào buổi chiều Tôi thực sự thích loạt bài viết về mạch logic. Sẽ có phần tiếp theo? Phần tiếp theo đặc biệt thú vị.

[#2]

Xin chào Cảm ơn bạn rất nhiều vì thông tin thú vị và dễ hiểu! Cá nhân, cô ấy đã giúp tôi rất nhiều trong việc nắm vững các nguyên tắc hoạt động của các mạch logic. Tôi từ lâu đã muốn mở cánh cửa đến thế giới này và bài viết của bạn là những bước đầu tiên. Cảm ơn bạn

[#3]

Cảm ơn bạn, các bài viết rất tuyệt vời, những lời giải thích rất đơn giản và dễ hiểu mà không cần đến abstruse, bất cứ ai ngoại trừ tác giả, những bổ sung không cần thiết!

[#4]

Cảm ơn bạn rất nhiều, giải thích rất rõ ràng. Sức khỏe và hạnh phúc cho bạn.