連絡先のバウンスのインパルスの抑制 - インパルスのシェイパー。スキーム、説明

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接触の跳ね返りのインパルスを抑制し、インパルスをシェイパーします。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アマチュア無線家がデジタル技術に興味がある分野であれば、接点の「バウンス」に対するパルス抑制装置やパルス整形器などの共通ノードの目的を知っている可能性が高いでしょう。この記事の著者は、これらの機能を組み合わせたオリジナルのノードについて説明します。

ボタンやスイッチによって制御されるデバイスでは、アマチュア無線家は通常、たとえば [1] で説明されている接触「バウンス」パルスに対する保護ユニットを使用します。多くの場合、正弦波または任意波形から方形パルスを作成するさまざまな整形器も使用されます [2]。

最も単純な論理要素で作成された「バウンス」パルスを抑制するノードでは、1 対の接点から制御される場合、出力パルスの先頭または立ち下がりの遅延を避けることはできません ([ の図 2 および 1 を参照)。 XNUMX]) 予想される「バウンス」の持続時間よりわずかに長い時間。一部のノードでは、RC 回路によりデバイスの入力インピーダンスが低下し、速度も低下します。

コンタクトバウンサーパルスサプレッサー-パルス整形器

シュミットトリガは、非反転要素 (非反転アンプまたは XNUMX つのインバータ) と XNUMX つの抵抗を含むパルス整形器としてよく使用されます。ここでの抵抗は、ドライバーの入力インピーダンス、速度、帯域幅も低下させます。シュミットトリガに固有の「ヒステリシス」により、シェーパの感度が制限され、「ヒステリシス」に応じた時間、入力信号レベルとしきい値 Uthr の仮想一致点に対して生成される電圧降下に遅延が生じます。値と入力信号のスルーレート。言い換えれば、パルスの形成中に、シュミットトリガーは周波数に依存する位相シフトを導入します。

以下で説明するノードは、接点の「バウンス」に対するパルス抑制機能とパルス整形機能を同時に実行できますが、違いは RC 回路の時定数の値のみです。

入力電圧がローレベルからハイレベルに増加すると、入力信号が初めてしきい値レベルを超えたときに、ノードは出力に急峻な正の降下を生成します。入力電圧がハイレベルからローレベルに低下すると、入力がスレッショルドレベルを下回るとすぐに、出力に急峻な負の降下が現れます。

このノードはエレガントな RS フリップフロップで作成されており、そのスキームを図に示します。 1 ([6] の図 3 も参照)。 1 入力の非反転多数決素子 DDXNUMX に実装されたトリガーでは、ポジティブ OS 回路がその出力を入力の XNUMX つに接続します (素子の XNUMX つの入力はすべて等しい)。残りの XNUMX つは RS フリップフロップの入力の機能を実行します。そのうちの XNUMX つは直接 S で、もう XNUMX つは逆 R です。

これらの入力も等しいです。それらのいずれにも、任意の順序で、指定された指定を割り当てることができます。指定は、保管モードによって決まります。

対象となる RS フリップフロップの入力の配置 (名前) によってストレージモードが決まります。ストレージモードでは、これらの入力のどちらがハイレベルになり、もう一方が S になります。

これまで述べてきたことは、別の方法で定式化することもできます。多数決要素の出力が最初の入力に接続され、ハイレベルが XNUMX 番目の入力に印加された場合、XNUMX 番目の入力は入力 S になり、トリガーは正の入力電圧降下にのみ応答し、ローレベルが印加された場合はトリガーが反応します。 XNUMX 番目の入力に接続すると、XNUMX 番目の入力が R 機能を実行し、トリガーは負の入力電圧降下にのみ反応します。

これは、提案されたユニットの動作原理の基礎であり、その概略図を図に示します。動作のタイミング図を図２に示します。 2. トリガー DD3 がゼロ状態にある場合 (図 1.1 の瞬間 t2 までの図 1)、インバーター DD3 の出力とコンデンサ C2.1 にはハイレベルが存在します。デバイスの入力は入力 S として機能し、ノードは時刻 t1 の最初のポジティブエッジに応答して単一状態に切り替わります。 R1C1 回路は、回路 (図 1) に従って、DD1.1 素子の下側入力でしばらくの間ハイレベルを維持し、ノードが反応しないようにいくらかの遅延を作成します。

コンタクトバウンサーパルスサプレッサー-パルス整形器

時刻 t2 までに、入力瞬時電圧の変動（接点の「バウンス」またはその他の理由による）が閾値レベル付近で変動し、コンデンサの両端の電圧が低下し、素子 DD1.1 の下側入力にローレベルが現れます。 .3。これで、フリップフロップは負の入力電圧降下を受け入れる準備が整いました。瞬間ｔ３まで、要素ＤＤ１．１は、ノードの入力およびその出力からのハイレベルによって状態１に維持される。時刻 t1.1 で最初の負の降下が発生すると、トリガは状態 1 に切り替わります。前述と同様に、t3 ～ t0 の間は入力電圧のいかなる降下にも反応しません。

「バウンス」パルス抑制ノードの RC 回路の時定数は、予想される「バウンス」持続時間よりわずかに大きくなるように選択され、パルス整形器では、入力電圧の最大周波数の周期の XNUMX 分の XNUMX 未満になります。。

ノードによって生成されたパルスは出力 1 から取得されます。出力 2 には、出力 1 に対して反転信号があります。

説明されているノードは、主な特性（感度、入力インピーダンス、速度、帯域幅）の高い値を持っています。これは、それらが大部分の要素のパラメータによって完全に決定されるためです。

インバータとして、図に示されているものに加えて、K561LA7、K561LE5、K561LP2 マイクロ回路の要素などを使用できます。

説明したノードには「ヒステリシス」を提供する回路がないため、最初の近似では、感度を悪化させないゼロの「ヒステリシス」を持つシュミットトリガと見なす必要があります。しかし、実際には、スキーム (図 2 を参照) による多数決要素の下位入力の論理レベルの変化により、Unop しきい値が変化する可能性があります。

抵抗器 R1 とコンデンサ C1 の値は、必要な時定数の値に応じて、非常に広い範囲で変更できます。抵抗器の抵抗は 10 (ジャンパ) から 0 MΩ、静電容量は 1000 (ジャンパ) から 1.1 MΩ です。コンデンサの値は 12 (なし) から数十、数百マイクロファラッドまでです。抵抗がゼロ (ジャンパ) の場合、コンデンサの静電容量は 15 pF を超えてはなりません。コンデンサが存在しない場合、その役割は要素 DDXNUMX (XNUMX ... XNUMX pF) の入力容量によって果たされます。 RC 回路の代わりに、XNUMX つ以上の非反転論理要素を含む任意の遅延要素を使用できます。

文学

Biyukov S. 接触バウンス抑制デバイス。 - ラジオ、1996 年、第 8 号、p. 47、51。
Biyukov S. CMOS マイクロ回路上のジェネレーターとパルス整形器。 - ラジオ、1995 年、第 7 号、p. 36、37; No.9、p. 54、55。
Alekseev S. KR1533 シリーズのマイクロ回路の使用。 - ラジオ、1991年第2号、p。 64.

著者: A.Samoilenko、クリン、モスクワ地方

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