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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Ученые повысили быстродействие биполярных транзисторов 27.09.2006 Британские исследователи из Школы электроники и компьютерных наук при Саутгемптонском университете в Великобритании предложили новую технологию, которая теоретически позволит поднять быстродействие биполярных транзисторов вдвое по сравнению с существующими решениями. Методика, разработанная под руководством профессора Питера Эшберна, сводится к модификации стандартно го процесса изготовления биполярных транзисторов путем добавления примеси фтора. Примесь фтора используется для того, чтобы ограничить диффузию бора в базе транзистора. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению толщины базы, что позволяет повысить скорость движения электронов. По заявлениям исследователей, в ходе экспериментов им удалось добиться частоты в 110 ГГц, что в два раза выше предыдущего рекорда для биполярных транзисторов. Ученые подчеркивают, что при некоторых усовершенствованиях технологии диффузия бора в базе может быть уменьшена еще на 50 процентов. Биполярные транзисторы широко используются в электронных схемах мобильных телефонов и оборудования для беспроводных сетей. Практическое применение предложенной методики позволит создавать существенно более быстродействующие устройства при незначительном повышении затрат на производство, отмечает Physorg.

Другие интересные новости:

▪ Рюкзак с шестью роборуками

▪ Виды спорта, продлевающие жизнь

▪ Умные контактные линзы

▪ Глаза в глаза

▪ Asus PadFone 2

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зрительные иллюзии. Подборка статей

▪ статья Ключ алюминиевой банки. История изобретения и производства

▪ статья Что такое богомол? Подробный ответ

▪ статья Ольха европейская. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Антенный тюнер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Как смотреть ТВ-программы без помех. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026