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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Гибридный квадроцикл Krampus 24.04.2022 Литовские автопроизводители анонсировали новый вездеход (ATV) Krampus Mk1 для выполнения пилотируемых, частично пилотируемых, дистанционно управляемых и автономных миссий на поле боя. Гибридная дизель-электрическая силовая установка в бесшумном режиме обеспечивает скрытный подход машины к району выполнения задачи, где экипаж из двух человек может спешиться и самостоятельно направить машину к передовым огневым позициям. Krampus Mk1 рассчитан на 500-килограммовую полезную нагрузку, которая может включать в себя дистанционно управляемые противотанковые системы, системы запуска дронов-убийц или зенитные системы вооружения. После выполнения огневой задачи квадроцикл Krampus должен вернуться, чтобы забрать свой экипаж и продолжить пилотируемую миссию. Разработчики квадроцикла Krampus Mk1 также предусматривают использование транспортных средств в невоенных областях, таких как охрана границ, правоохранительные органы, контроль окружающей среды, добыча полезных ископаемых - любой сценарий, где миссия может потребовать автономных или дистанционно управляемых операций в течение длительного времени или работы в опасной среде. Компания Ostara уже достигла 6 уровня технологической готовности проекта квадроцикла Krampus. В прошлом году команда разработчиков завершила этап полевых испытаний и внесла необходимые исправления и доработки в системы и подсистемы автомобиля. Ранее в этом году были внедрены технологические решения, обеспечивающие дистанционное и автономное управление транспортным средством. Krampus Mk1 имеет встроенный дизель-генератор и мощный аккумулятор, обеспечивающий запас хода 1000 км. В бесшумном режиме, когда два электродвигателя питаются только от аккумуляторной батареи, запас хода автомобиля может достигать 200 км. В компании говорят, что демонстратор квадроцикла Krampus Mk1 уже заложил основу для начала следующего прототипа Krampus Mk2.

Другие интересные новости:

▪ Летающий автомобиль

▪ Морской охотник

▪ 7-нм процессоры Ryzen Pro 4000 для бизнес-ноутбуков

▪ 3-звездный ресторан на орбите Земли

▪ Неэкономую бытовую технику - под запрет

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Соответствие моделей и шасси видеомагнитофонов GRUNDIG. Справочник

▪ статья Как начались бытовые танцы? Подробный ответ

▪ статья Любка двулистная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автоматический регулятор температуры холодильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Две газеты, клетка и пистолет. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026