Подавитель импульсов дребезга контактов - формирователь импульсов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Если цифровая техника находится в сфере интересов радиолюбителя, он скорее всего знает о назначении таких распространенных узлов, как подавитель импульсов "дребезга" контактов и формирователь импульсов. Автор этой статьи предлагает описание оригинального узла, совмещающего эти функции.

В устройствах, управляемых кнопками или переключателями, радиолюбители обычно применяют узлы защиты от импульсов "дребезга" контактов, описанные, например, в [1]. Часто используют также различные формирователи прямоугольных импульсов из сигналов синусоидальной или произвольной формы [2].

В узлах подавления импульсов "дребезга", выполненных на простейших логических элементах, при управлении от одной пары контактов не удается избежать задержки либо фронта, либо спада выходного импульса (см. рис. 1 и 2 в [1]) на время, чуть большее предполагаемого времени продолжения "дребезга". В некоторых узлах RC-цепи уменьшают входное сопротивление устройства, а также его быстродействие.

В качестве формирователя импульсов часто применяют триггер Шмитта, содержащий неинвертирующий элемент (неинвертирующий усилитель или два инвертора) и два резистора. Резисторы здесь также уменьшают входное сопротивление формирователя, быстродействие и полосу пропускания. Присущий триггеру Шмитта "гистерезис" ограничивает чувствительность формирователя и обусловливает задержку сформированных перепадов напряжения по отношению к гипотетическим точкам совпадения уровней входного сигнала и порогового Uпор на время, зависящее от величины "гистерезиса" и скорости нарастания входного сигнала. Иначе говоря, при формировании импульсов триггер Шмитта вносит фазовый сдвиг, зависящий от частоты.

Описанный ниже узел способен одновременно выполнять функции подавителя импульсов "дребезга" контактов и формирователя импульсов, при этом отличие может быть только в значении постоянной времени RC-цепи.

При увеличении входного напряжения от низкого уровня к высокому узел вырабатывает на выходе крутой плюсовой перепад по первому же превышению входным сигналом порогового уровня. При уменьшении же входного напряжения от высокого уровня к низкому на выходе появляется крутой минусовый перепад, как только входной станет меньше порогового уровня.

Узел выполнен на изящном RS-триггере, схема которого показана на рис. 1 (см. также рис. 6 в [3]). В триггере, реализованном на трехвходовом неинвертирующем мажоритарном элементе DD1, цепь положительной ОС соединяет его выход с одним из входов (все три входа элемента равноправны). Оставшиеся два выполняют функции входов RS-триггера: один - из них - прямой S, другой - инверсный R.

Эти входы также равноправны; любому из них в произвольном порядке могут быть присвоены указанные обозначения, что определяется режимом хранения.

Расстановку (наименование) входов рассматриваемого RS-триггера определяет режим хранения - на каком из этих входов в режиме хранения высокий уровень, тот и есть R, а другой - соответственно S.

Сказанное можно сформулировать и иначе. Если выход мажоритарного элемента соединен с первым входом и на третий вход подан высокий уровень, то второй будет входом S, триггер реагирует только на плюсовой перепад входного напряжения, а если на третий вход подан низкий уровень, то второй вход выполняет функции R и триггер реагирует только на минусовый перепад входного напряжения.

На этом и основан принцип работы предлагаемого узла, принципиальная схема которого изображена на рис. 2, а временные диаграммы его работы - на рис. 3. Если триггер DD1.1 находится в нулевом состоянии (диаграмма 2 до момента t1, рис. 3), то на выходе инвертора DD2.1 и на конденсаторе С1 присутствует высокий уровень. Вход устройства служит входом S, узел реагирует на первый плюсовой перепад в момент t1 и переключается в единичное состояние. Цепь R1C1 создает некоторую задержку, поддерживая в течение некоторого времени высокий уровень на нижнем по схеме входе элемента DD1.1 (диагр. 4), так что узел на другие перепады (ни плюсовые, ни минусовые) входного напряжения в интервале времени t2-t1 не реагирует.

К моменту t2 колебания входного мгновенного напряжения (обусловленные "дребезгом" контактов либо другими причинами) вблизи порогового уровня Uпор заканчиваются, напряжение на конденсаторе уменьшается и на нижнем входе элемента DD1.1 появляется низкий уровень. Теперь триггер готов к приему минусового перепада входного напряжения. До момента t3 элемент DD1.1 поддерживается в состоянии 1 высоким уровнем с Входа узла и со своего Выхода. По приходу первого минусового перепада в момент t3 триггер переключается в состояние 0, и аналогично сказанному выше в интервале t4-t3 ни на какие перепады входного напряжения не реагирует.

Постоянную времени RC-цепи в узле подавления импульсов "дребезга" выбирают немного большей, чем предполагаемая продолжительность "дребезга", а в формирователе импульсов - меньшей четверти периода максимальной частоты входного напряжения.

Сформированный узлом импульс снимают с Выхода 1. На Выходе 2 присутствует инверсный по отношению к Выходу 1 сигнал.

Описанный узел обладает высокими значениями основных характеристик - чувствительностью, входным сопротивлением, быстродействием, полосой пропускания, - поскольку они целиком определены параметрами мажоритарного элемента.

В качестве инвертора могут быть применены, кроме указанного на схеме, элементы микросхем К561ЛА7, К561ЛЕ5, К561ЛП2 и им подобные.

Поскольку в описанном узле нет цепей, обеспечивающих "гистерезис", в первом приближении его следовало бы считать триггером Шмитта с нулевым "гистерезисом", не ухудшающим чувствительности. В действительности, однако из-за изменения логического уровня на нижнем по схеме (см. рис. 2) входе мажоритарного элемента возможно изменение порога Unop.

Номиналы резистора R1 и конденсатора С1 в зависимости от требуемого значения постоянной времени можно варьировать в исключительно широких пределах: сопротивление резистора - от О (перемычка) до 10 МОм, емкость конденсатора - от 0 (отсутствует) до десятков и сотен микрофарад. Если сопротивление равно нулю (перемычка), емкость конденсатора не должна быть более 1000 пФ. В случае, когда конденсатор отсутствует, его роль играет входная емкость элемента DD1.1 (12...15 пФ). Вместо RC-цепи может быть применен любой элемент задержки в том числе один или несколько неинвертирующих логических элементов.

Литература

1. Бирюков С. Устройства подавления дребезга контактов. - Радио, 1996, № 8, с. 47, 51.
2. Бирюков С. Генераторы и формирователи импульсов на микросхемах КМОП. - Радио, 1995, № 7, с. 36, 37; № 9, с. 54, 55.
3. Алексеев С. Применение микросхем серии КР1533. - Радио, 1991 № 2, с. 64. 65.

Автор: А.Самойленко, г.Клин Московской обл.

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Случайная новость из Архива Цветные гелевые МФУ от Ricoh 27.10.2012 Компания Ricoh, мировой поставщик печатающих устройств, впервые представила в России цветные МФУ, которые используют чернила на основе геля. Линейку гелевых устройств Ricoh, которая ранее включала только принтеры, дополнили модели "3-в-1" серии Aficio SG 3100SNw с функциями сканирования, копирования, печати и "4-в-1" Aficio SG 3110SFNw с дополнительной опцией факса, говорится в сообщении компании. Удобство использования, компактные размеры, фронтальный доступ и беспроводное соединение по WiFi делает эти МФУ оптимальными для небольших и домашних офисов. Обе модели отличаются высокой скоростью печати - до 29 страниц в минуту с разрешением 3600 x 1200 dpi. Многофункциональные устройства SG 3100SNw/SG 3110SFNw используют оригинальную технологию быстросохнущего жидкого геля Ricoh Liquid Gel и обеспечивают высокое качество полноцветной печати. Изображение не смазывается и устойчиво к воздействию влаги и солнечного света, благодаря чему возможна высокоскоростная двусторонняя печать, утверждают в Ricoh. Печать первого полноцветного изображения занимает всего 6,5 секунд, а стандартный и дополнительный лотки для бумаги гарантируют непрерывный процесс печати. С помощью опции "многофункциональный обходной лоток" можно выполнять печать на конвертах и листах нестандартного формата или плотности в профессиональном качестве. При этом удобная опция one touch select key позволяет присвоить универсальной кнопке функцию копирования, сканирования, печати или факса и выполнять это действие одним нажатием. Еще одной особенностью МФУ новой серии является возможность сетевого подключения с поддержкой новейшего протокола IPV6 и различных операционных систем, включая 64-битную Windows и Mac OSX. По информации Ricoh, новые гелевые МФУ позволяют экономить на печати: так, в режиме ECOnomy Colour количество потребляемого геля уменьшается - плотность изображений снижается, а текст печатается со 100% заливкой, благодаря чему цветные отпечатки обходятся практически по цене черно-белых. Кроме того, устройства серии SG 3100SNw/SG 3110SFNw относятся к линейке экологичных устройств Ricoh с низким энергопотреблением и деталями из нетоксичных материалов и частично переработанного пластика. Все модели серии SG 3100SNw/SG 3110SFNw сертифицированы по стандарту Energy Star.

Другие интересные новости:

▪ Древние рудники и современная экология

▪ Колонизация Венеры

▪ Шестиядерные процессоры Intel Core i7-3960Х Extreme Edition и Intel Core i7-3930K

▪ Радиофицированные футболисты

▪ Портативный накопитель объемом 4 Тбайт от Seagate

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство видео. Подборка статей

▪ статья Сермяжная правда. Крылатое выражение

▪ статья Почему в одном из кадров Трудностей перевода японскую женщину можно считать мертвой? Подробный ответ

▪ статья Оператор технологического оборудования при работе на башенно-распылительной сушилке (атомизатор). Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Сверление железа. Простые рецепты и советы

▪ статья Монета-невидимка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026