Trigger in Schlüssel- und Zählgeräten. Schema, Beschreibung

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Auslöser in Schlüssel- und Zählgeräten. Radio – für Einsteiger

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Beim Entwerfen von Instrumenten und Geräten der Digitaltechnik, z. B. Automaten für verschiedene Zwecke, Schalter von Stromkreisen, in Fernbedienungsgeräten für Modelle, verwenden Funkamateure sehr häufig D- und JK-Flip-Flops, die im Impulszählmodus arbeiten. Dazu werden High-Pegel-Pulse an den Zähleingang des Triggers angelegt, die den Trigger von einem logischen Zustand in einen anderen schalten und dieser wiederum mit seinen Ausgangssignalen andere Stromkreise schaltet.

Im Allgemeinen kann ein solcher Schalter durch jeden mechanischen Schalter gesteuert werden, beispielsweise einen Druckknopf oder Kippschalter, aber immer durch ein zusätzliches Gerät, das das Ergebnis des sogenannten "Prellens" von Kontakten eliminiert, sowie bereitstellt andere Maßnahmen, um Fehlauslösungen durch verschiedene elektrische Interferenzen zu verhindern.

Zunächst einmal, was ist der "Bounce" von Kontakten? So nennt man den parasitären elektrischen Effekt, der sich im Moment der Berührung der Kontaktflächen eines mechanischen Schalters manifestiert. Das Wesentliche dieses Phänomens liegt in der Tatsache, dass in diesem Moment infolge wiederholter Kollision von Kontakten in dem Stromkreis, in dem sie enthalten sind, eine Reihe von Impulsen mit einer Dauer von etwa einer Millisekunde auftritt. Sie führen zu Fehlalarmen des Triggers und folglich zu einer Unterbrechung seines Betriebs.

Um das Kontaktprellen zu eliminieren, wird normalerweise ein zusätzlicher, Ihnen bereits bekannter RS-Trigger eingeführt. Auf Abb. 1 Ein solches RS-Flip-Flop wird von den Elementen DD1.1 und DD1.2 der Mikroschaltung K155LAZ gebildet. Im Anfangszustand des Triggers hat sein direkter Ausgang (Pin 3) eine hohe Spannung und der inverse eine niedrige Spannung. Das zu diesem Zeitpunkt zählende D-Flip-Flop DD2.1 behält den Zustand bei, in dem es sich zum Zeitpunkt des Einschaltens der Stromquelle befand.

Wenn Sie die SB1-Taste drücken, berührt ihr beweglicher Kontakt wiederholt einen anderen festen Kontakt, wodurch eine Reihe von "Prell"-Impulsen ausgelöst wird. Der erste Impuls der Reihe schaltet das RS-Flip-Flop in den Nullzustand und keine anderen Impulse ändern ihn. An seinem invertierten Ausgang tritt in diesem Moment ein positiver Spannungsabfall auf, unter dessen Einfluss das zählende D-Flip-Flop DD2.1 seinen logischen Zustand in den entgegengesetzten Zustand ändert. Beim Loslassen des Tasters wird am Eingang 1 des DD1.1-Elements wieder ein niedriger Spannungspegel angelegt und das RS-Flip-Flop schaltet in seinen ursprünglichen Zustand. Das zählende D-Flip-Flop kann nur durch erneutes Drücken der Taste SB1 in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren. Mit den LEDs HL1 und HL2 können Sie den Status und Betrieb von Triggern visuell überwachen und entsprechende Schlussfolgerungen ziehen.

Trigger in Schlüssel- und Zählgeräten
Reis. 1 Kontaktprellen beseitigen

Mit der SB2-Taste können Sie den D-Trigger in den Nullzustand versetzen, und Steuersignale können von jedem der Triggerausgänge (Pins 5 und 6) entfernt werden. In einem solchen Gerät kann natürlich auch ein JK-Flip-Flop funktionieren. Warum brauchen wir den Kondensator C1, der den Stromkreis der Trigger blockiert? Tatsache ist, dass Flip-Flops, wie auch viele andere Mikroschaltungen der K155-Serie, sehr empfindlich auf verschiedene elektrische Störungen reagieren. Wenn Sie beispielsweise einen Montageleiter mit einem Metallgegenstand berühren, treten in den Geräteschaltkreisen Impulsgeräusche auf, die den Zustand der Trigger ändern können. Durch die Betätigung eines Triggers im Stromversorgungskreis des Geräts treten auch Impulsgeräusche auf, die einen anderen Trigger schalten können. Ein Kondensator, der den Leistungskreis sperrt, schützt die Flip-Flops vor solchen gegenseitigen Störungen.

Denken Sie für die Zukunft daran: Für einen zuverlässigen Betrieb digitaler Geräte auf ihren Platinen zwischen den Leitern des Stromkreises muss für jeweils zwei oder drei Mikrokreise ein Sperrkondensator mit einer Kapazität von 0,033 ... 0,047 uF installiert und gleichmäßig platziert werden unter den Mikroschaltungen.

Der unbenutzte Eingangspin der Mikroschaltung kann auch zu einer Quelle von Fehlalarmen werden, da auch parasitäre elektrische Impulse darauf induziert werden können. Unbenutzte J-Eingänge von JK-Flip-Flops können mit ihren invertierten Ausgängen und K-Eingänge mit direkten Ausgängen verbunden werden. Sie können auch unbenutzte Eingänge mit dem Ausgangsanschluss eines unbenutzten AND-NOT-Logikelements verbinden, indem Sie seine Eingänge mit einem gemeinsamen Draht verbinden. Darüber hinaus können nicht verwendete Mikroschaltungseingänge kombiniert und über einen Widerstand mit einem Widerstand von 1 ... 10 kOhm mit dem positiven Leiter der Stromquelle verbunden werden.

Es ist absolut nicht akzeptabel, einen Leiter an den Eingang der Mikroschaltung anzuschließen, der während des Betriebs des Geräts nicht mit dem Ausgang der Steuersignalquelle verbunden sein darf, beispielsweise im Fall der Steuerung des Geräts mit einem Kippschalter Schalter oder Taster. Um Störungen zu vermeiden, müssen solche Leiter über einen Widerstand mit einem Widerstand von 1 ... 10 kOhm mit dem Plusleiter des Stromkreises verbunden werden. Wir wenden uns der Beschreibung mehrerer einfacher Konstruktionen zu, die Ihnen bekannte Mikroschaltungen verwenden.

Siehe andere Artikel Abschnitt Anfänger Funkamateur.

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