では、AON を障害から保護することは可能でしょうか? スキーム、説明

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それでは、AON を障害から保護することは可能でしょうか? 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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私たちは、AC 電源を使用して発信者番号 (CALLER) を自動的に識別する電話の信頼性を向上させる方法について繰り返し説明してきました。一部の再起動デバイスは、すべてのソフトウェアバージョンで動作しない場合があります。他にも制限がありました。提案された記事では、Z80 プロセッサを搭載した電話機だけでなく、他の発信者 ID でも使用できる障害保護デバイスのオプションについて説明しています。

AON の不安定な動作の主な理由を考えてみましょう。

1. 主電源のインパルスノイズによる故障。強い干渉は、変圧器や電気モーターを含む家庭用電化製品、特に冷蔵庫によって引き起こされます。著者の経験によれば、最善の保護手段は、AON に電力を供給するための別のコンセントを割り当て、そのようなデバイスから可能な限り離れた電気配線に接続することです。

2. デバイス自体のビルド品質。私がテストしたのは、良好なはんだ付けが施された高品質のプリント基板に組み立てられた AON のみであることを強調します (そうでない場合、最新化に時間と労力を費やす価値はありますか?)。マイクロ回路が取り付けられるパネルは、信頼性の高い接触を提供する必要があります。パネルの品質が低い疑いがある場合は、交換する必要があります。

3. 停電の過渡現象は、ほとんどの故障の原因です。 Z80 上の AON に対するこれの最も特徴的な結果は次のとおりです。

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着信および発信通話のアーカイブ、アドレス帳、バッファーに無関係な数字や文字が出現する。

目覚まし時計に情報をランダムに入力します。

電話機の動作モードとユーザー定数を変更すると、デバイスの操作に重大な支障をきたす可能性があります。

現在の時刻と日付の失敗;

呼び出しに対する誤った応答;

自然発生的な「ハングアップ」。ユーザーが知らないうちに電話回線を占有する可能性があります。

最後の 80 つのカテゴリおよび同様のカテゴリの失敗は、ユーザーがアクセスできない GA プログラムのシステム変数の歪みに関連するため、非常に残念な結果をもたらします。これには、プロセッサの「フリーズ」とその後の再起動が伴い、RAM に保存されている情報は完全に失われます。多くの場合、このような障害はすぐには「フリーズ」を引き起こしませんが、メモリに残り、後でコンピューターウイルスのように現れ、デバイスが動作しているかのような錯覚を引き起こします。このため、インジケーターのスキャンを追跡するセキュリティデバイスが常に効果的であるとは限りません。 BUSRQ 信号 (ZXNUMX の場合) でプロセッサバスを無効にしても問題は解決しません。

残念なことに、同様の欠点は、異なる要素ベース、特に 80s31 マイクロコンピュータで作られた AON にも固有のものです。フラッシュメモリを使用するデバイスは、障害からより適切に保護されます。

AON の動作を分析すると、これらの現象の原因はデバイスのデジタル部分の研究が不十分であることがわかります。特に、電源電圧が +5 V からゼロに変化する (停電) 場合、RAM チップの入力の WR および RD 信号は、これらのラインの電圧が電源電圧の上昇と同期して低下するため、しばらくの間不確実な値になります。供給。 RAM に対するこのような信号の禁止レベルは高いです。また、CS 信号による RAM の誤選択の可能性も排除されません。これら 2 つの要因が組み合わさると RAM の寄生動作が発生し、意図されていない情報が書き込まれることで上記のような影響が生じる可能性があります。読み取りモードでの RAM の誤った選択も有害です。この場合、データバスは RAM サポートコンデンサによって電力供給され始めます。その結果、3～XNUMX秒で半分以上が放電されます。当然のことながら、RAM へのデータの長期保存について話す必要はありません。

このような障害から保護する最も効果的な方法は、電源電圧を監視し、電圧が特定のレベルを下回った時点で RAM をブロックすることです。この場合、RAM チップの CS 入力で生成される抑制信号により、過渡プロセスの期間全体にわたって RAM チップが無効になります。これにより、メモリ内の情報の歪みとサポートコンデンサの急速な放電の両方が排除されます。

提案された方法は、失敗の結果だけでなく原因も排除されるため、非常に高い効率 (99% 以上) を備えています。このような保護は、ROM プログラムの任意のバージョンを備えたデバイス、さまざまな種類のプロセッサ (Z80 とシングルチップマイクロコンピュータの両方) および RAM (80 キロバイトと 1 キロバイトの両方) を備えたデバイス、つまり、電源を使用するほぼすべての発信者 ID に適用できます。電気ネットワーク。欠点は、インパルスノイズに対する保護がないことです。この問題がまだ発生する場合は、[XNUMX] に示されているように、ZXNUMX 用の再起動デバイスを追加で使用できます。マイクロコンピュータをベースとした AON では、通常、自動再起動装置が装置に組み込まれています。

図上。図 1 は、保護デバイスの基本バージョンと、80 KB RAM を使用した一般的な Z2 発信者 ID スキームへの接続を示しています。 AON ボード上の要素の指定は [2] に対応します。コンパレータDA1はシュミットトリガとして使用され、その応答レベルは抵抗R3〜R5の値の比率に依存します（実際には下側のしきい値の値のみが重要です）。

では、AONを障害から保護することは可能ですか？

電源電圧（つまり、DA4 のピン 1 の電圧）が特定の値まで低下すると、DA9 のピン 1 にハイレベルが発生します。トランジスタ VT1 と VT2 が開き、AON RAM の選択を制御するトランジスタが閉じます。プロセッサリセット回路のコンデンサは、開いたトランジスタ VT1 を通じて急速に放電し、電源の短時間 (2 秒未満) の中断中にプロセッサがフリーズするのを防ぎます。過渡プロセス中のコンパレータ自体の電源はコンデンサ C1 によって供給されます。

このデバイスは、MLT 抵抗、コンデンサ C1 - K50-35 を使用しました。 PCB 図面を図に示します。 2.

では、AONを障害から保護することは可能ですか？

デバイスを設定するには、入力抵抗が少なくとも 1 MΩ で、分解能が少なくとも 0,01 V のデジタル電圧計が必要です。まず、抵抗 R4 を、抵抗値が 2 MΩ の直列接続された定抵抗の回路に置き換える必要があります。 4,7 kΩ と可変の 4 kΩ で、後者は最小位置抵抗に設定されています。次に、DA1 マイクロ回路のピン 3 の電圧を測定し、可変抵抗スライダーをゆっくりと回転させて、DA1 のピン 0,04 の電圧を測定値より 0,08 ～ XNUMX V 低く設定します。

電位差が 0,1 V を超えると保護の有効性が低下する可能性があり、電位差が小さすぎると、たとえば素子の温度不安定性により誤警報が発生する可能性があることに留意する必要があります。測定するときは、コンパレータがピン 9 でハイレベル状態に切り替わらないように注意する必要があります。

その後、XNUMX つの抵抗器からなる回路の抵抗値が測定され、できるだけ正確に選択された XNUMX つの定抵抗器に置き換えられます。構成されたボードは AON ケースに配置されますが、接続ワイヤはできるだけ短くする必要があります。

保護特性を確認するには、ネットワークで発信者番号通知をオンにし、プログラムを再起動する必要があります (特に Rus バージョンの場合は、「&№42;」、「&№42;」、「3」のキーを押します) "、"5"、"1") 。次に、スイッチ内蔵の延長コードを使用して、電源のオフとオンを繰り返し (30 ～ 40 回) 繰り返します。その後、ユーザーが利用できる AON メモリ領域の内容 (着信通話と発信通話のアーカイブ、ノートブック、目覚まし時計など) を表示する必要があります。それらに情報が欠如していることは、保護の信頼性を示しています。ユーザー定数を確認し、再起動後にメモリ内にあった値と比較することも役立ちます。それでもメモリ障害が検出される場合は、設定を繰り返して (上記を参照)、抵抗 R4 をわずかに大きな抵抗値に設定する必要があります。

ここで、AON の RAM 再充電コンデンサについて少し説明します。最適な容量は 220 ～ 470 マイクロファラッドと考えられます。主な役割は静電容量値ではなく、絶縁の品質、つまり漏れ電流によって決まります。コンデンサの種類は実験的に選択されます。したがって、安価な中国製のコンデンサと国産の K50-35 は、通常 3 分間 RAM 電力を維持できます。最良の選択肢は、イオニスタ、またはダイオードを介して接続された 4 ～ 2 個の「フィンガー」セルのバッテリーを使用することです。これにより、デバイスのメモリが実質的に不揮発性になります。要素を配置するには、多くのデバイス、特に「Technica」で利用可能なバッテリーコンパートメントを使用すると便利です。

もう 142 つの注意は、AON の電源ユニット (PSU) に関するものです。高感度のため、保護デバイスにはより多くの要件が課せられます。顕著なリップルの存在は非常に望ましくなく、場合によっては一般に許容できません (特にコンパレータ入力間に非常に小さな電位差が設定されている場合は、上記を参照)。したがって、負荷がかかった状態で PSU の動作をチェックする必要があります。KR5EN8,5A スタビライザの入力における最小瞬間電圧は XNUMX V を下回ってはなりません。ネットワーク内の低電圧であっても、LATR を使用して電源をテストすると便利です。これ。出力にリップルが発生する場合は、PSU を交換するか、二次巻線の巻数を増やす、中間整流器を巻線全体から電力を供給されるブリッジ整流器に交換するなどの対策を講じる必要があります。

保護装置の 3 番目のバージョンを図 1 に示します。これは、通常はオンになる積分タイマ DA5 に基づいています。UR 入力 (ピン 6) は動作電圧の供給に使用され、R 入力 (ピン 1) は基準電圧です。分圧器 R2 R5 を使用すると、DA6 のピン 1 とピン XNUMX の間の電圧を数百分の XNUMX ボルトに設定でき、これによってデバイスの感度が決まります。

動作原理は最初のバージョンと同じです。停電中、DA5 のピン 1 の電圧はピン 6 よりもはるかに速く低下し、その結果、DA1 タイマーの一部である上位レベルのコンパレータが低下します。がトリガーされ、DA1 出力にローレベルが発生します。その後電源がオンになると、DA1 チップの出力はローレベルコンパレータの動作によりハイに保持され、その入力 (DA2 のピン 1) は共通ワイヤ [3] に接続されます。

プッシュプル出力段 (ピン 1) を備えた DA3 出力は、マシンの RAM をブロックするために使用されます。 AON で使用されるプロセッサーと RAM に応じて、スイッチをオンにするための XNUMX つのオプションのいずれかが可能です。

1. デバイスは、プロセッサの種類に関係なく、RAM KR537RU17 などを使用します。この場合、RAM チップの非反転 CS 入力 (ピン 26) を使用します。これは通常は使用されず、電源の正出力に接続されます。示された出力を電源回路から切り離し、DA3 チップの出力 1 から直接信号を入力する必要があります。ストレージモードで CS 入力の非アクティブレベルを維持する抵抗 R' は、AON ボードに取り付ける必要があります (図 3)。

では、AONを障害から保護することは可能ですか？

2. RAM KR537RU10 (RU8) が使用され、そのサンプリング回路にはトランジスタが含まれています [4]。このノードの構造は、Z80 上のほぼすべてのデバイスで使用されますが、他の呼び出し元ではごくまれに使用されます。この場合、図3に示すように、VD4ダイオードを設置し、そのアノードを導体で上記トランジスタのベースに接続する必要があります。

では、AONを障害から保護することは可能ですか？

3. サンプリング回路にトランジスタを持たないRAM KR537RU10 (RU8) を使用しました。このような接続は、マイクロコンピュータ (80s31 など) をベースとするほとんどの AON では一般的ですが、Z80 ベースのデバイスでは非常にまれです。ブロッキングは RAM マイクロ回路の CS 入力 (ピン 18) で実行され、VT トランジスタと抵抗 R&No. 39 が AON ボードに取り付けられています。 (図5)。マイクロ回路の指定された出力に接続されているプリント導体を便利な場所で切断し、エミッタとコレクタの出力を備えたトランジスタを慎重にはんだ付けする必要があります。基本 VT の結論へ' 保護デバイスからの導体を接続し、VD3 ダイオードの代わりに抵抗 R3 が取り付けられます。抵抗器 R' AON ボード上の RAM チップのピン 18 と 24 の間に取り付けられます。

では、AONを障害から保護することは可能ですか？

実際には、AON で使用されるさまざまな種類の外部 RAM チップは、容量が異なる 2 種類のチップ (8 kB と 24 kB) だけになることに注意してください。特に、537 個の出力を備えたマイクロ回路は、機能とピン配置の両方の点で家庭用デバイス KR10RU8 (RU28) に似ています。同様に、537 ピンパッケージで製造された海外のマイクロ回路は、国内の KR17RU8 と互換性があります。これとは別に、フラッシュメモリチップ (通常は XNUMX ピンパッケージで製造される) についても言及できます。発信者番号通知で使用されることは比較的まれであり、物理的な動作原理が異なるため、干渉に対する保護は必要ありません。

オープンコレクタタイマ出力 DA1 (ピン 7) はプロセッサの再起動に使用されます。 Z80 の場合、AON ボード上の初期起動回路コンデンサを見つけるだけで十分です。このコンデンサのプラス端子には、指定された出力 DA1 から導体が接続されています。

シングルチップマイクロコンピュータで作成された発信者 ID では、保護デバイスが標準の自動再起動システムを補完し、その動作がより正確になります。保護を実装するには、まずマイクロコンピュータのリセット入力に接続する導体を見つける必要があります (たとえば、DIP パッケージの 80s31 の場合、これはピン 9 [4])。次に、再起動システムの動作に関係する論理要素が特定され (通常、これは K561LN2 または K561LE5 マイクロ回路で実行されます)、最後に初期起動コンデンサが特定されます。このコンデンサのマイナス端子は、原則として共通線に接続されますが、DA7マイクロ回路のピン1からの導体はプラス端子に接続する必要があります。

デバイスを確立するには、抵抗器 R2 (図 3) を、抵抗値 10 kOhm と可変抵抗値 47 kOhm の直列接続された定抵抗器の回路に一時的に置き換える必要があります。次に、主電源でAONをオンにし、可変抵抗器の抵抗をゼロからゆっくりと増加させると、デバイスの動作に誤動作が発生します（スコアボードの読み取り値が消えます）。その後、4 つの抵抗器からなる回路の抵抗値が測定され、測定された抵抗値より 5 ～ XNUMX kOhm 低い抵抗値を持つ XNUMX つの定抵抗器に置き換えられます。

デバイスの最初のバージョンと同じ方法で保護の動作を確認し、必要に応じて設定を繰り返すことができます。より低い抵抗値の抵抗 R2 を使用すると、保護効果が低下し、抵抗値が大きすぎると、デバイスの誤動作が発生する可能性があります。

AON 電源の品質要件と RAM サポートコンデンサの選択に関する推奨事項は、最初のオプションと同じです。容量が 8 KB の RAM チップ (KR537RU17 など) は、静的モードでの消費電流が XNUMX KB のものよりも大幅に高いことだけを付け加えておきます。このため、高品質のコンデンサを使用しても、XNUMX 時間を超える保存時間を実現することはほとんど不可能であるため、給電にはイオニスタまたはガルバニ電池のバッテリーを使用することをお勧めします。

図上。図６は、プリント回路基板の図面を示す。

では、AONを障害から保護することは可能ですか？

文学

Turchinsky D. Z80 での AON の完成。 - ラジオ、1998 年、第 8 号、p.50。
AONの模式図。 - M.: センター SCS、1993 年。
Pukhalsky G.、Novoseltseva T. 集積回路に基づく個別デバイスの設計。ディレクトリ。 - M.: ラジオと通信、1990 年。
多機能電話機「テリンク」。 - ラジオ、1996 年、第 6 号、43 ～ 46 ページ。

著者：D。ニキシン、カルーガ

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