يمكن الحصول على نبضات مستطيلة ذات نطاق واسع من الترددات ودورات العمل باستخدام مضخم التشغيل uA741.

دائرة مثل هذا المولد نبضات مستطيلةويرد أدناه.

في الرسم التخطيطي، يشكل المكثفان C1 وR1 دائرة ضبط الوقت. تشكل المقاومات R2 و R3 مقسم جهد يوفر جزءًا ثابتًا من جهد الخرج إلى الطرف غير المقلوب الخاص بمضخم العمليات كجهد مرجعي.

مولد نبض مستطيل مع تردد قابل للتعديل. المسمى الوظيفي

في البداية، سيكون الجهد عبر المكثف C1 صفرًا وسيكون خرج مضخم التشغيل مرتفعًا. ونتيجة لذلك، يبدأ المكثف C1 بالشحن من جهد موجب عبر مقياس الجهد R1.

عندما يتم شحن المكثف C1 إلى مستوى يصبح عنده الجهد عند الطرف المقلوب لمضخم التشغيل أعلى من الجهد عند الطرف غير المقلوب، يتحول خرج مضخم التشغيل إلى السالب.

في هذه الحالة، يتم تفريغ المكثف بسرعة خلال R1، ثم يبدأ في الشحن إلى القطب السالب. عندما يتم شحن C1 من جهد سلبي، بحيث يكون الجهد عند الطرف المقلوب أكثر سلبية من الطرف غير المقلوب، يتحول خرج مكبر الصوت إلى الموجب.

الآن يتم تفريغ المكثف بسرعة خلال R1 ويبدأ الشحن من القطب الموجب. سيتم تكرار هذه الدورة إلى ما لا نهاية، وستكون نتيجتها موجة مربعة مستمرة عند الخرج بسعة من + Vcc إلى -Vcc.

يمكن التعبير عن فترة تذبذب مولد الموجة المربعة باستخدام المعادلة التالية:

كقاعدة عامة، المقاومة R3 تساوي R2. ومن ثم يمكن تبسيط معادلة الفترة:

تي = 2.1976R1C1

يمكن تحديد التردد بالصيغة: F = 1 / T

الآن القليل عن مضخم التشغيل uA741

يعد مضخم التشغيل uA741 عبارة عن IC شائع جدًا ويمكن استخدامه في العديد من الدوائر.

يتوفر مكبر الصوت LM741 في حزمة DIP بلاستيكية ذات 8 سنون تحتوي على مضخم صوت واحد.

يمكن استخدام مضخم التشغيل uA741 في العديد من المجالات الدوائر الإلكترونيةآه، مثل: جهاز التفاضل، والمتكامل، والجامع، والطرح، ومكبر الصوت التفاضلي، والمضخم الأولي، ومولد التردد، وما إلى ذلك.

على الرغم من أن uA741 يعمل عادةً من مصدر طاقة ثنائي القطب، إلا أنه يمكنه أيضًا العمل بنجاح من مصدر طاقة أحادي القطب.

تظهر تخصيصات الدبوس لـ uA741 في الشكل التالي:

نطاق جهد الإمداد uA741 هو +/- 5 إلى +/- 18 فولت.

الدبوس رقم 1 و5 مخصصان لإعداد الإزاحة الصفرية. يمكن القيام بذلك عن طريق توصيل مقاومة متغيرة 10K بالطرفين 1 و2، ومنزلق المقاوم بالطرف 4.

الحد الأقصى لتبديد الطاقة لـ uA741 هو 500 ميجاوات.

تم تصميم مولدات النبض لإنتاج نبضات ذات شكل ومدة معينة. يتم استخدامها في العديد من الدوائر والأجهزة. كما أنها تستخدم في قياس التكنولوجيا لإعداد وإصلاح الأجهزة الرقمية المختلفة. تعتبر النبضات المربعة رائعة للتحقق من الأداء الوظيفي الدوائر الرقمية، ويمكن أن تكون الأشكال المثلثة مفيدة لمولدات المسح أو مولدات المسح.

يولد المولد نبضة واحدة مستطيلة بالضغط على الزر. يتم تجميع الدائرة على عناصر منطقية تعتمد على مشغل RS العادي، مما يلغي أيضًا إمكانية ارتداد النبضات من وصلات الزر إلى العداد.

في موضع جهات اتصال الزر، كما هو موضح في الرسم البياني، سيكون هناك جهد عالي المستوى عند الخرج الأول، وعند الخرج الثاني مستوى منخفض أو صفر منطقي، عند الضغط على الزر، ستظهر حالة الزناد التغيير إلى العكس. هذا المولد مثالي لاختبار تشغيل العدادات المختلفة

في هذه الدائرة يتم توليد نبضة واحدة لا تعتمد مدتها على مدة نبضة الإدخال. يستخدم هذا المولد في مجموعة واسعة من الخيارات: لمحاكاة إشارات الإدخال للأجهزة الرقمية، عند اختبار وظائف الدوائر القائمة على الدوائر الدقيقة الرقمية، والحاجة إلى توفير عدد معين من النبضات للجهاز قيد الاختبار مع التحكم البصري في العمليات ، إلخ.

بمجرد تشغيل مصدر الطاقة للدائرة، يبدأ المكثف C1 في الشحن ويتم تنشيط المرحل، مما يفتح دائرة مصدر الطاقة بملامساتها الأمامية، ولكن لن يتم إيقاف تشغيل المرحل على الفور، ولكن مع تأخير، نظرًا لأن سوف يتدفق تيار التفريغ للمكثف C1 من خلال لفه. عندما يتم إغلاق جهات الاتصال الخلفية للمرحل مرة أخرى، ستبدأ دورة جديدة. يعتمد تردد التبديل للمرحل الكهرومغناطيسي على سعة المكثف C1 والمقاوم R1.

يمكنك استخدام أي مرحل تقريبًا. يمكن استخدام مثل هذا المولد، على سبيل المثال، لتبديل أضواء شجرة عيد الميلاد وغيرها من التأثيرات. عيب هذا المخطط هو استخدام مكثف كبير.

دائرة مولدة أخرى تعتمد على الريلاي، بمبدأ تشغيل مشابه للدائرة السابقة ولكن على عكسها فإن تردد التكرار هو 1 هرتز مع سعة مكثف أصغر. عند تشغيل المولد، يبدأ المكثف C1 بالشحن، ثم يفتح الصمام الثنائي الزينر ويعمل المرحل K1. يبدأ المكثف بالتفريغ من خلال المقاومة والترانزستور المركب. وبعد فترة زمنية قصيرة، ينطفئ المرحل وتبدأ دورة مولد جديدة.

يستخدم مولد النبض، في الشكل أ، ثلاثة عناصر منطقية AND-NOT وترانزستور أحادي القطب VT1. اعتمادًا على قيم المكثف C1 والمقاومات R2 و R3، يتم إنشاء نبضات بتردد يتراوح من 0.1 إلى 1 ميجاهرتز عند الإخراج 8. يتم تفسير هذا النطاق الضخم من خلال استخدام ترانزستور التأثير الميداني في الدائرة، مما جعل من الممكن استخدام مقاومات ميجا أوم R2 و R3. باستخدامها، يمكنك أيضًا تغيير دورة تشغيل النبضات: يحدد المقاوم R2 مدة المستوى العالي، ويحدد R3 مدة الجهد المنخفض.

يمكن أخذ VT1 من أي من سلسلة KP302 أو KP303. -K155LA3.

إذا كنت تستخدم شرائح CMOS بدلاً من K155LA3، على سبيل المثال K561LN2، فيمكنك إنشاء مولد نبض واسع النطاق دون استخدام ترانزستور تأثير المجال في الدائرة. تظهر دائرة هذا المولد في الشكل B. لزيادة عدد الترددات المولدة، يتم تحديد سعة مكثف دائرة التوقيت بواسطة المفتاح S1. نطاق التردد لهذا المولد هو 1 هرتز إلى 10 كيلو هرتز.

يوضح الشكل الأخير دائرة مولد النبض، والتي تتضمن إمكانية ضبط دورة التشغيل. لمن نسي فلنذكركم. دورة عمل النبضات هي نسبة فترة التكرار (T) إلى المدة (t):

يمكن ضبط دورة العمل عند خرج الدائرة من 1 إلى عدة آلاف باستخدام المقاوم R1. تم تصميم الترانزستور الذي يعمل في وضع التبديل لتضخيم نبضات الطاقة

إذا كانت هناك حاجة لمولد نبض مستقر للغاية، فمن الضروري استخدام الكوارتز بالتردد المناسب. دائرة المولد الموضحة في الشكل قادرة على توليد نبضات مستطيلة ومسننة. يتكون المذبذب الرئيسي من العناصر المنطقية DD 1.1-DD1.3 K561LN2. يشكل المقاوم R2 المقترن بالمكثف C2 دائرة تفاضلية تولد نبضات قصيرة مدتها 1 ميكروثانية عند خرج DD1.5. يتم تجميع مثبت التيار القابل للتعديل على ترانزستور ذو تأثير ميداني ومقاوم R4. يتدفق التيار من خرجه إلى مكثف الشحن C3 ويزداد الجهد عبره خطيًا. عند وصول نبضة موجبة قصيرة، ينفتح الترانزستور VT1 ويفرغ المكثف SZ. وبالتالي تشكيل جهد مسنن على لوحاته. باستخدام المقاوم المتغير، يمكنك تنظيم تيار شحن المكثف وانحدار نبض جهد سن المنشار، وكذلك سعته.

البديل من دائرة المذبذب باستخدام اثنين من مكبرات الصوت التشغيلية

تم بناء الدائرة باستخدام مضخمين تشغيليين من النوع LM741. يتم استخدام المضخم التشغيلي الأول لتوليد شكل مستطيل، والثاني لتوليد شكل مثلث. يتم إنشاء دائرة المولد على النحو التالي:

في LM741 الأول، يتم توصيل التغذية الراجعة (FE) بالمدخل المقلوب من خرج مكبر الصوت، المصنوع باستخدام المقاوم R1 والمكثف C2، ويتم توصيل التغذية المرتدة أيضًا بالمدخل غير المقلوب، ولكن من خلال مقسم الجهد المعتمد على المقاومات. R2 و R5. يتم توصيل خرج المضخم التشغيلي الأول مباشرة بالمدخل المقلوب للمضخم LM741 الثاني من خلال المقاومة R4. يشكل مضخم التشغيل الثاني هذا، مع R4 وC1، دائرة متكاملة. مدخلاته غير المقلوبة مؤرضة. يتم تزويد كلا المضخمين التشغيليين بفولتية إمداد +Vcc و-Vee، كالعادة في المنفذين السابع والرابع.

المخطط يعمل على النحو التالي. لنفترض أنه في البداية يوجد +Vcc عند مخرج U1. ثم تبدأ السعة C2 بالشحن من خلال المقاوم R1. في وقت معين، سيتجاوز الجهد عند C2 المستوى عند الإدخال غير المقلوب، والذي يتم حسابه باستخدام الصيغة أدناه:

V 1 = (R 2 / (R 2 + R 5)) × V o = (10 / 20) × V o = 0.5 × V o

سوف يصبح إخراج V 1 –Vee. لذلك، يبدأ المكثف في التفريغ من خلال المقاوم R1. عندما يصبح الجهد عبر السعة أقل من الجهد المحدد بواسطة الصيغة، ستكون إشارة الخرج مرة أخرى + Vcc. وهكذا تتكرر الدورة ونتيجة لذلك تتولد نبضات مستطيلة بفترة زمنية تحددها دائرة RC المكونة من المقاومة R1 والمكثف C2. هذه الأشكال المستطيلة هي أيضًا إشارات دخل إلى الدائرة التكاملية، والتي تحولها إلى شكل مثلث. عندما يكون خرج op amp U1 هو +Vcc، يتم شحن السعة C1 إلى أقصى مستوى لها وتنتج ميلًا إيجابيًا لأعلى للمثلث عند مخرج op amp U2. وبناءً على ذلك، إذا كان هناك –Vee عند خرج مضخم التشغيل الأول، فسيتم تشكيل منحدر سلبي هابط. أي أننا نحصل على موجة مثلثة عند خرج المضخم التشغيلي الثاني.

تم بناء مولد النبض في الدائرة الأولى على الدائرة الدقيقة TL494، وهو مثالي لإعداد أي دوائر إلكترونية. تكمن خصوصية هذه الدائرة في أن سعة نبضات الخرج يمكن أن تكون مساوية لجهد إمداد الدائرة، والدائرة الدقيقة قادرة على العمل حتى 41 فولت، لأنه لا يمكن العثور عليها فقط في مصادر الطاقة أجهزة الكمبيوتر الشخصية.

يمكنك تنزيل تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور من الرابط أعلاه.

يمكن تغيير معدل تكرار النبض باستخدام المفتاح S2 و المقاوم المتغيريتم استخدام RV1 والمقاوم RV2 لضبط دورة التشغيل. تم تصميم المحول SA1 لتغيير أوضاع تشغيل المولد من الطور الداخلي إلى الطور المضاد. يجب أن يغطي المقاوم R3 نطاق التردد، ويتم تنظيم نطاق ضبط دورة التشغيل عن طريق تحديد R1 وR2

المكثفات C1-4 من 1000 pF إلى 10 μF. أي ترانزستورات عالية التردد KT972

مجموعة مختارة من دوائر وتصميمات مولدات النبض المستطيلة. إن سعة الإشارة المولدة في هذه المولدات مستقرة جدًا وقريبة من جهد الإمداد. لكن شكل التذبذبات بعيد جدًا عن الشكل الجيبي - فالإشارة تنبض، ويمكن بسهولة ضبط مدة النبضات والتوقف المؤقت بينهما. يمكن بسهولة أن تعطى النبضات مظهر متعرج عندما تكون مدة النبضة مساوية لمدة التوقف بينهما

يولد نبضات فردية قصيرة قوية تحدد مستوى منطقيًا معاكسًا للمستوى الموجود عند إدخال أو إخراج أي عنصر رقمي. يتم اختيار مدة النبضة بحيث لا يتم إتلاف العنصر الذي يتصل خرجه بالمدخل قيد الاختبار. وهذا يجعل من الممكن عدم تعطيل التوصيل الكهربائي للعنصر قيد الاختبار مع الباقي.

ذات مرة طلبوا مني أن أصنع فلاشًا بسيطًا للتحكم في مرحل أو وميض مصباح كهربائي منخفض الطاقة. إن تجميع هزاز متعدد بسيط، سواء كان متماثلًا أو غير متماثل، هو أمر تافه إلى حد ما، والدائرة غير مستقرة وغير موثوقة تمامًا، على الرغم من أنه يجب أن تعمل بجهد 24 فولت في الشاحنة، وأبعادها ليست كبيرة جدًا.

مخطط

بعد البحث في الشبكة عن الدوائر، قررت استخدام ورقة البيانات لتضمين الدائرة الدقيقة الشهيرة NE555N. جهاز توقيت دقيق ، تكلفته منخفضة جدًا - حوالي 10 روبل لكل شريحة في عبوة عميقة! ولكن بما أن حملنا ليس ضعيفًا تمامًا، وقد تكون هناك حاجة لتيارات كبيرة بالنسبة لمصدر الطاقة الخاص بالمؤقت، فإننا نحتاج إلى نوع من المفتاح الذي سيتحكم فيه المؤقت نفسه.

يمكنك أن تأخذ ترانزستورًا عاديًا ، لكنه سوف يسخن بسبب الخسائر الكبيرة بسبب الانخفاضات الكبيرة في التحولات - لذلك أخذت ترانزستورًا ذو تأثير ميداني عالي الجهد لعدة أمبيرات من التيار مثل هذا المفتاح ، بتيار متساوٍ 2 أمبير، لن يحتاج إلى مشعاع على الإطلاق.

يحتوي جهاز ضبط الوقت 555 نفسه على قيود في جهد الإمداد - حوالي 18 فولت، على الرغم من أنه حتى عند 15 يمكن أن يتعطل بسهولة، لذلك نقوم بتجميع سلسلة من المقاوم المحدود وصمام ثنائي زينر مع مكثف مرشح عند مدخلات الطاقة!

يتم إدخال منظم في الدائرة بحيث يمكنك تدوير مقبض المنظم لتغيير تردد نبضات فلاش المصباح الكهربائي أو تشغيل التتابع. إذا لم يكن التعديل مطلوبًا، فيمكنك ضبط التردد على التردد المطلوب، وقياس المقاومة ثم لحام التردد النهائي. يوجد في الجهة المذكورة أعلاه منظمان في وقت واحد، مما يغير دورة العمل (نسبة حالة التشغيل للإخراج إلى حالة الإيقاف). إذا كانت النسبة 1:1 مطلوبة، قم بإزالة كل شيء باستثناء مقاومة متغيرة واحدة.

فيديو

يتم تصنيع بعض العناصر في أغلفة عميقة، وبعضها الآخر في SMD - من أجل الاكتناز والتخطيط الأفضل بشكل عام. بدأت دائرة مولد النبض في العمل على الفور تقريبًا بعد تشغيلها، ولم يتبق سوى ضبطها على التردد المطلوب. يُنصح بملء اللوحة بمادة لاصقة تذوب الساخنة أو وضعها في علبة بلاستيكية حتى لا يفكر أصحاب السيارات في ربطها مباشرة بالعلبة أو وضعها على شيء معدني.

تُستخدم مولدات النبض في العديد من الأجهزة الراديوية (العدادات الإلكترونية ومرحلات الوقت) وتستخدم عند إعداد المعدات الرقمية. يمكن أن يتراوح نطاق تردد هذه المولدات من بضعة هرتز إلى عدة ميغاهيرتز. هنا دوائر بسيطةالمولدات، بما في ذلك تلك التي تعتمد على عناصر "منطقية" رقمية، والتي تستخدم على نطاق واسع في المزيد مخططات معقدةكوحدات ضبط التردد، والمفاتيح، ومصادر إشارات العينة والأصوات.

في الشكل. يوضح الشكل 1 رسمًا تخطيطيًا للمولد الذي يولد نبضات مستطيلة واحدة عند الضغط على الزر S1 (أي أنه ليس مذبذبًا ذاتيًا، وترد مخططاته أدناه). يتم تجميع مشغل RS على العناصر المنطقية DD1.1 وDD1.2، مما يمنع اختراق نبضات الارتداد من جهات اتصال الزر إلى جهاز إعادة الحساب. في موضع جهات اتصال الزر S1، الموضح في الرسم التخطيطي، سيكون للخرج 1 جهدًا عالي المستوى، وسيكون للخرج 2 جهدًا منخفض المستوى؛ عند الضغط على الزر - والعكس صحيح. هذا المولد مناسب للاستخدام عند التحقق من أداء أجهزة القياس المختلفة.

في الشكل. يوضح الشكل 2 دائرة أبسط مولد نبض التتابع الكهرومغناطيسي. عند توصيل الطاقة، يتم شحن المكثف C1 من خلال المقاومة R1 ويتم تنشيط المرحل، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل مصدر الطاقة مع جهات الاتصال K 1.1. لكن التتابع لا يتم تحريره على الفور، لأنه لبعض الوقت سوف يتدفق التيار من خلال لفه بسبب الطاقة المتراكمة بواسطة المكثف C1. عندما تغلق جهات الاتصال K 1.1 مرة أخرى، يبدأ المكثف في الشحن مرة أخرى - وتتكرر الدورة.

يعتمد تردد تبديل المرحل الكهرومغناطيسي على معلماته، بالإضافة إلى قيم المكثف C1 والمقاوم R1. عند استخدام مرحل RES-15 (جواز السفر RS4.591.004)، يحدث التبديل مرة واحدة تقريبًا في الثانية. يمكن استخدام مثل هذا المولد، على سبيل المثال، لتبديل أكاليل شجرة رأس السنة الجديدة أو للحصول على تأثيرات الإضاءة الأخرى. عيبه هو الحاجة إلى استخدام مكثف ذو سعة كبيرة.

في الشكل. يوضح الشكل 3 رسمًا تخطيطيًا لمولد آخر يعتمد على مرحل كهرومغناطيسي، يشبه مبدأ تشغيله المولد السابق، ولكنه يوفر تردد نبض قدره 1 هرتز مع سعة مكثف أصغر بعشر مرات. عند توصيل الطاقة، يتم شحن المكثف C1 من خلال المقاومة R1. بعد مرور بعض الوقت، سيتم فتح الصمام الثنائي زينر VD1 وسيعمل التتابع K1. سيبدأ المكثف في التفريغ من خلال المقاوم R2 ومقاومة الإدخال للترانزستور المركب VT1VT2. سيتم إطلاق المرحل قريبًا وستبدأ دورة جديدة من تشغيل المولد. يؤدي تشغيل الترانزستورات VT1 و VT2 وفقًا لدائرة الترانزستور المركبة إلى زيادة مقاومة الإدخال للسلسلة. يمكن أن يكون Relay K 1 هو نفسه الموجود في الجهاز السابق. ولكن يمكنك استخدام RES-9 (جواز السفر RS4.524.201) أو أي مرحل آخر يعمل بجهد 15...17 فولت وتيار 20...50 مللي أمبير.

في مولد النبض، يظهر الرسم التخطيطي في الشكل. 4، يتم استخدام العناصر المنطقية للدائرة الدقيقة DD1 وترانزستور التأثير الميداني VT1. عند تغيير قيم المكثف C1 والمقاومات R2 و R3، يتم إنشاء نبضات بتردد من 0.1 هرتز إلى 1 ميجا هرتز. تم الحصول على هذا النطاق الواسع من خلال استخدام ترانزستور التأثير الميداني، مما جعل من الممكن استخدام المقاومات R2 و R3 بمقاومة عدة ميغا أوم. باستخدام هذه المقاومات، يمكنك تغيير دورة عمل النبضات: يحدد المقاوم R2 مدة الجهد العالي المستوى عند خرج المولد، ويحدد المقاوم R3 مدة الجهد المنخفض. تعتمد السعة القصوى للمكثف C1 على تيار التسرب الخاص به. في هذه الحالة هو 1...2 ميكروفاراد. مقاومة المقاومات R2، R3 هي 10...15 موهم. يمكن أن يكون الترانزستور VT1 أيًا من سلسلة KP302 أو KP303. الدائرة الدقيقة هي K155LA3 ، ومصدر الطاقة الخاص بها هو جهد ثابت 5 فولت. يمكنك استخدام دوائر CMOS الدقيقة من سلسلة K561، K564، K176، والتي يقع مصدر الطاقة الخاص بها ضمن نطاق 3 ... 12 فولت، ويختلف دبوس هذه الدوائر الدقيقة ويظهر في نهاية المقالة.

إذا كان لديك شريحة CMOS (سلسلة K176، K561)، فيمكنك تجميع مولد نبض واسع النطاق دون استخدام ترانزستور التأثير الميداني. يظهر الرسم البياني في الشكل. 5. لسهولة ضبط التردد، يتم تغيير سعة مكثف دائرة التوقيت باستخدام المفتاح S1. نطاق التردد الناتج عن المولد هو 1...10000 هرتز. الدائرة الدقيقة - K561LN2.

إذا كنت بحاجة إلى استقرار عالي للتردد الذي تم إنشاؤه، فيمكن إجراء مثل هذا المولد "الكوارتز" - قم بتشغيل مرنان الكوارتز بالتردد المطلوب. فيما يلي مثال لمذبذب الكوارتز بتردد 4.3 ميجا هرتز:

في الشكل. يوضح الشكل 6 رسمًا تخطيطيًا لمولد النبض مع دورة عمل قابلة للتعديل.

دورة العمل – نسبة فترة تكرار النبضة (T) إلى مدتها (t):

يمكن أن تختلف دورة التشغيل للنبضات عالية المستوى عند خرج العنصر المنطقي DD1.3، المقاوم R1، من 1 إلى عدة آلاف. في هذه الحالة، يتغير تردد النبض أيضًا قليلاً. يعمل الترانزستور VT1، الذي يعمل في وضع المفتاح، على تضخيم نبضات الطاقة.

ينتج المولد، الذي يظهر مخططه في الشكل أدناه، نبضات ذات أشكال مستطيلة ومسننة. يتكون المذبذب الرئيسي من العناصر المنطقية DD 1.1-DD1.3. يتم تجميع دائرة تفاضلية على المكثف C2 والمقاوم R2، والتي بفضلها تتشكل نبضات موجبة قصيرة (حوالي 1 ميكروثانية) عند خرج العنصر المنطقي DD1.5. على ترانزستور التأثير الميدانييحتوي VT2 والمقاوم المتغير R4 على مثبت تيار قابل للتعديل. هذا التيار يشحن المكثف C3،ويزداد الجهد عبره خطيًا. عندما تصل نبضة موجبة قصيرة إلى قاعدة الترانزستور VT1، ينفتح الترانزستور VT1، ويفرغ المكثف S3. وهكذا يتشكل جهد سن المنشار على لوحاته. ينظم المقاوم R4 تيار شحن المكثف، وبالتالي انحدار الزيادة في جهد سن المنشار وسعته. يتم اختيار المكثفات C1 وSZ بناءً على تردد النبض المطلوب. الدائرة الدقيقة - K561LN2.

الدوائر الدقيقة الرقمية في المولدات قابلة للتبديل في معظم الحالات، ويمكن استخدامها في نفس الدائرة مثل الدوائر الدقيقة التي تحتوي على عناصر "NAND" و"NOR"، أو ببساطة العاكسات. يظهر متغير من هذه البدائل في مثال الشكل 5، حيث تم استخدام دائرة كهربائية دقيقة مع محولات K561LN2. بالضبط مثل هذه الدائرة، مع الحفاظ على جميع المعلمات، يمكن تجميعها على كل من K561LA7 وK561LE5 (أو سلسلة K176، K564، K164)، كما هو موضح أدناه. كل ما تحتاجه هو مراقبة دبوس الدوائر الدقيقة، والذي يتزامن في كثير من الحالات.

تشكيل النبض والمولدات

في الأجهزة الرقمية على الدوائر الدقيقة، تلعب أدوات تشكيل النبض المختلفة دورًا مهمًا - من الأزرار والمفاتيح، ومن الإشارات ذات الحواف المسطحة، والدوائر التفاضلية، وكذلك الهزازات المتعددة. يناقش هذا القسم من الكتاب بعض المشكلات المتعلقة ببناء مثل هذه المشكلات والمولدات على الدوائر الدقيقة من سلسلة CMOS.

وكما هو معروف، فإن الإمداد المباشر للإشارات من نقاط الاتصال الميكانيكية إلى مدخلات الدوائر المتكاملة ليس مقبولاً دائمًا بسبب ما يسمى<дребезга>- الإغلاق المتكرر غير المنضبط وفتح جهات الاتصال في لحظة تبديلها. إذا كانت المدخلات التي يتم إرسال الإشارة إليها غير حساسة للارتداد، على سبيل المثال، مدخلات ضبط المشغلات والعدادات، فإن إمدادات الإشارة المباشرة تكون مقبولة (الشكل 282). يتطلب توفير الإشارات لمدخلات العد إجراءات خاصة لمنع الارتداد؛ وبدونها، يمكن تشغيل المشغلات والعدادات عدة مرات.

في الأجهزة المعتمدة على شرائح CMOS، تكون تدابير مكافحة الارتداد المعروفة من خلال تجربة شرائح TTL قابلة للتطبيق تمامًا، على سبيل المثال، تشغيل مشغل ثابت على عنصري NAND (الشكل 283، أ، ب) أو عناصر NOR. ومع ذلك، فإن مقاومة المدخلات العالية للغاية للدوائر الدقيقة CMOS (في حدود مئات وآلاف الميجا أوم) ومقاومة الخرج العالية نسبيًا (مئات أوم - كيلو أوم) تجعل من الممكن تبسيط دوائر الارتداد عن طريق إزالة المقاومات (الشكل 283، ج، د). البديل من الرسم البياني في الشكل. 283 (د) هو جهاز حسب الرسم التخطيطي في الشكل. 283 (د)، تم تجميعها على عنصر منطقي واحد غير مقلوب.

هنا ينبغي أن يقال بضع كلمات عن العناصر المنطقية غير المقلوبة لسلسلة CMOS. معظم العناصر المنطقية في هذه السلسلة مقلوبة. الدوائر الدقيقة غير المقلوبة هي K176PUZ، K561PU4، KR1561PU4، K176PU5، 564PU6، K561PU8، K561LNZ، K176LP2، K561LP2، K561LP13، K561LP14، K176LS1، K176LS2، K176LI1، 1LI2 ، K561IK1. كما ذكرنا سابقًا، تحتوي الدوائر الدقيقة على أحرف في تسمياتها<ПУ>، يتم استخدامها لمطابقة شرائح CMOS مع شرائح TTL. لهذا السبب، فإن تيارات الخرج الخاصة بها عندما يتم تطبيق جهد الإمداد على مخرجاتها أو يتم توصيل المخرجات بسلك مشترك في الجهاز وفقًا للرسومات البيانية في الشكل. 283 (ج، د، ه) يمكن أن تصل إلى عشرات المللي أمبير،

مما يؤثر سلبًا على موثوقية الأجهزة ويمكن أن يخدم مصدر قويتدخل في الهزازات المتعددة ومشغلات Schmitt الموضحة أدناه، من غير المربح أيضًا استخدام مثل هذه الدوائر الدقيقة نظرًا للتيارات الكبيرة التي تستهلكها في عملية تغيير إشارة الإدخال بسلاسة. لنفس الأسباب، لا ينصح باستخدام الدوائر الدقيقة المقلوبة K176PU1، K176PU2، K561LN1، K561LN2 في الأجهزة الموصوفة هنا.

لذلك، في ما يلي، يعني العنصر المنطقي غير المقلوب إما عنصرين مقلوبين متصلين بالسلسلة (باستثناء تلك المذكورة أعلاه)، أو الدائرة الدقيقة KR1561LI1، أو الدوائر الدقيقة K176LP2، K561LP2، K561LP13، K561LP14، K176LS1، K561LS2، K561IK1. يتم تضمينها كعناصر غير مقلوبة. وقد سبق الإشارة إلى إمكانية استخدامها كغير مقلوبة في الفصل السابق من الكتاب. في بعض الأحيان يكون من المناسب استخدام مشغل مجاني للدائرة الدقيقة K176TM2 أو K561TM2 كعنصر غير مقلوب (الشكل 284).

ومع ذلك، يمكن أيضًا استخدام الدائرة الدقيقة K176LI1 كعنصر غير مقلوب للأجهزة التي تمت مناقشتها أدناه

هذا ليس مناسبًا جدًا، نظرًا لأن الشريحة الواحدة تحتوي فقط على عنصر AND واحد غير مقلوب مكون من تسعة مدخلات وعاكس واحد.

تسمح مقاومة الإدخال العالية للدوائر الدقيقة CMOS، في بعض الحالات، بالاستغناء عن العناصر النشطة للارتداد على الإطلاق. في الشكل. يُظهر 285 (أ) رسمًا تخطيطيًا لتزويد النبضات من زر إلى مدخل العد للمشغل أو العداد. يتم شحن المكثف C1 في البداية إلى جهد الإمداد. عند الضغط على الزر، فإن فتح جهة الاتصال المغلقة عادة لن يغير الجهد على المكثف C1. ستؤدي اللمسة الأولى لجهة اتصال متحركة ومفتوحة بشكل طبيعي إلى تفريغ سريع للمكثف C1 وسيصبح الجهد الكهربي عليه صفرًا. لن يؤدي المزيد من ارتداد جهات الاتصال إلى تغيير الجهد عبر المكثف. عيب الدائرة هو خطر التداخل مع الموصل الذي يربط الزر ومدخل الدائرة الدقيقة. في حالة حدوث تداخل، يجب حماية هذا الموصل.

تتطلب جميع دوائر قمع الارتداد التي تمت مناقشتها أعلاه استخدام جهات اتصال مفتاح الضغط. إذا كان تحقيق هذا المتطلب صعبًا، فمن الممكن استخدام الأجهزة وفقًا للمخططات الموجودة في الشكل. 285 (ب، ج). الدائرة في الرسم البياني الشكل. 285 (ب) يولد نبضة قصيرة من القطبية السلبية (حوالي 0.7 ميكروثانية عند المستوى 0.5) في لحظة الاتصال الأول لجهات اتصال الزر، ونتيجة لذلك يتم شحن المكثف C1 بسرعة من خلال المقاوم R2. لا يؤثر الارتداد الإضافي لجهات اتصال الزر على جهد الخرج، نظرًا لأن تفريغ المكثف C1 يحدث من خلال المقاوم R1 بقيمة أكبر بكثير.

إذا كان من الضروري الحصول على مدة نبضة خرج تساوي مدة الضغط على زر مع زوج واحد من جهات الاتصال، فيمكنك استخدام منع الارتداد باستخدام دائرة متكاملة ومشغل Schmitt (الشكل 285، ج). يتم تلطيف ارتداد النبض على المقاوم R1 بواسطة الدائرة R2C1. يقوم مشغل Schmitt DD1 بإنشاء حواف شديدة الانحدار لإشارة الخرج.

لمنع ارتداد جهات الاتصال لزر باستخدام زوج واحد من جهات الاتصال، يمكنك استخدام دائرة، تظهر ثلاثة خيارات للدائرة في الشكل. 286. الدائرة حسب الرسم البياني في الشكل. 286 (أ) من حيث الأداء، فهو قريب من الدائرة المتكاملة ومشغل شميت (الشكل 1). 285(ج). في الحالة الأولية، يوجد سجل عند مدخلات ومخرجات الدائرة. 1. عندما يتم إغلاق الزر S1 الموجود على اللوحة اليسرى للمكثف C1، يبدأ الجهد في الانخفاض، وإذا تم تحديد ثابت الوقت R2C1 بدرجة كافية، فإنه يصل إلى عتبة التبديل للعنصر DD1.1 بعد توقف الارتداد للعناصر DD1 .1 وDD1.2، يظهر سجل عند الإخراج. 0 توفر ردود الفعل الإيجابية حوافًا شديدة الانحدار للإشارة عند إخراج العنصر DD1.2. عند فتح جهات الاتصال، يحدث التبديل بنفس الطريقة. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل نبض عند إخراج الدائرة، والتي تتوافق مدتها مع وقت إغلاق جهات الاتصال، ويتأخر مقدمة وسقوط النبض إلى حد ما بالنسبة لحظات إغلاق وفتح جهات الاتصال ( الشكل 286، ب).

إذا كان من الضروري الحصول على حواف إشارة الخرج بالضبط في لحظات فتح الزر أو إغلاقه، فيمكنك استخدام خيارات الدائرة وفقًا للمخططات الموجودة في الشكل. 286 (ج، د). أولهم (الشكل 286، ج) عند إغلاق الزر، يقوم بإنشاء سجل عند الإخراج. يا مشابه للدائرة في الشكل. 286(أ). عندما يفتح الزر، سجل. يتم تغذية 1 إلى المدخل السفلي للعنصر DD1.1 في الدائرة، ويتم تبديل كلا العنصرين DD1.1 و DD1.2، سجل. 1 من خرج العنصر DD1.2 عبر المكثف C1 يذهب إلى مدخل العنصر DD1.1 ويبقيه قيد التشغيل بينما ترتد جهات الاتصال الخاصة بالزر S1 (الشكل 286، د).

تعمل الدائرة بنفس الطريقة حسب الرسم البياني في الشكل. 286 (هـ)، ومع ذلك، يتم تشغيله عند إغلاق جهات اتصال الزر S1 لأول مرة، ويتم إيقاف تشغيله بعد نهاية كذاب الزر المفتوح (الشكل 286، هـ).

يمكن بناء المحولات ذات التبديل المتبادل على أساس التقليب متعدد الاستقرار. يظهر الشكل البديل لدائرة التبديل ثلاثية المواضع. 287. عند تشغيل الطاقة، قم بتسجيل الدخول. يتم توفير 0.0 من المكثف المفرغ C1 من خلال الصمام الثنائي VD1 إلى مدخلات العناصر DD1.1 و DD1.2 وإيقاف تشغيلها. تظهر السجلات في مخرجاتها. 1، والذي يمر عبر المقاومات R1 و R2 إلى مدخلات العنصر DD1.3، قم بتشغيله وتسجيله. 0 من خرجه يبقي العناصر DD1.1 و DD1.2 في حالة إيقاف التشغيل حتى بعد شحن المكثف C1 من خلال المقاوم R4. وبالتالي، في الحالة الأولية عند المخرجات 1 و2 سجل. 1، الإخراج 3 - سجل. 0.

عند الضغط على زر SB1، يظهر السجل في المخرجات 2 و3. 1، الإخراج 1 - سجل. 0. وبالمثل، عند الضغط على زر SB2، قم بتسجيل الدخول. يظهر 0 عند الإخراج 2، على زر SB3 - عند الإخراج 3. يحدث تبديل إشارات الإخراج دون ارتداد.

عند الضغط على زرين أو ثلاثة أزرار في وقت واحد، يظهر سجل على جميع المدخلات الثلاثة. 1، وهو ما يتوافق مع عدم وجود إشارات الإخراج النشطة. عند تحرير الأزرار السجل. سيظهر 0 في الإخراج المقابل للزر الأخير الذي تم الضغط عليه. ومع ذلك، فإن إزالة وظهور إشارات الإخراج عند الضغط على عدة أزرار يحدث دون الارتداد.

عيب مثل هذا المحول هو الحاجة إلى استخدام عناصر منطقية مع عدد كبير من المدخلات لبناء مفاتيح لعدد كبير من المواضع. للتبديل إلى

تتطلب المواضع الأربعة أربعة عناصر ثلاثية الإدخال AND-NOT (OR-NOT)، للتبديل بخمسة مواضع - خمسة

عناصر المدخلات الأربعة بالنسبة لعدد أكبر من المواقف، فمن المستحسن بناء مفاتيح على مبادئ أخرى.

في الشكل. يُظهر 288 رسمًا تخطيطيًا لمفتاح بأربعة أوضاع. عند تشغيل الطاقة، تقوم الدائرة C1R6 بضبط جميع مشغلات شريحة DD1 على الحالة الصفرية. عند الضغط على أي من الأزرار، على سبيل المثال SB1، في لحظة فتح جهة الاتصال العلوية للزر، يتم إرسال سجل لإدخال D1 للدائرة الدقيقة. 1، في الوقت الحالي يتم إغلاق جهة الاتصال السفلية لإدخال السجل C. 0. عند فتح الزر، تتغير الإشارة عند الإدخال C من السجل. 0 للتسجيل. 1 سيضبط المشغل مع الإدخال D1 على حالة واحدة، وسيظهر السجل عند الإخراج 1. 1. هذه هي الطريقة التي سيعمل بها المفتاح إذا لم يكن هناك ارتداد في الاتصال. بسبب الارتداد، يتم كتابة وحدة على الزناد عند الضغط على الزر.

عندما تضغط على أي زر آخر بعد تحرير الزر الأول، سيتم ضبط المشغل المقابل على الحالة الفردية، وسيتم إعادة ضبط المشغل الأول. إذا ضغطت على الزر الثاني دون تحرير الزر الأول، قم بتسجيل الدخول. سيبقى 1 عند الإخراج المطابق للزر الأول. ومع ذلك، إذا تم تحرير الزر الأول أولا، ثم الثاني، في الوقت الحالي يتم تحرير الزر الثاني السجل. سيظهر 1 عند الإخراج المقابل للزر الثاني.

التبديل وفقا للرسم البياني في الشكل. يمكن تصنيع 288 لعدد أكبر من المواضع؛ وعيبه هو الحاجة إلى استخدام تبديل جهات الاتصال للأزرار. إذا كنت بحاجة إلى إجراء تبديل لعدد كبير من المواضع عند استخدام الأزرار مع زوج واحد من جهات الاتصال المغلقة، فيمكنك استخدام الرسم التخطيطي في الشكل. 289.

يتم استخدام الدائرة C1R5 لضبط مشغلات الدوائر الدقيقة DD3 و DD4 على الصفر. عند الضغط على أي من الأزرار، على سبيل المثال، SB1، سجل. يتم توفير 1 إلى الإدخال المقابل لإحدى الدوائر الدقيقة DD3 أو DD4، في هذه الحالة إلى الإدخال D1 للدائرة الدقيقة DD3. بالإضافة إلى ذلك، سجل. 1 من خلال عنصر OR (DD1، DD2.1) يدخل إلى دائرة الارتداد R6، C2، DD2.2، DD2.3 وبتأخر بسيط

يظهر على المدخلات C للرقائق DD3 وDD4. ونتيجة لذلك، يتم تعيين المشغل المقابل على حالة واحدة ويظهر السجل عند مخرج المحول. 1. في هذه الحالة، سجل. سيظهر 1 عند الإخراج 1 للمفتاح.

إذا قمت بالضغط على زر واحد أو أكثر من أزرار التبديل أثناء الضغط على الزر، فلن يكون هناك أي تغيير في حالة المفتاح سواء عند الضغط على الأزرار أو تحريرها. لا يمكن الكتابة لتبديل المشغلات إلا عند الضغط على الزر من الحالة التي يتم فيها تحرير جميع الأزرار.

بشكل أساسي، في المفاتيح وفقًا للمخططات الموجودة في الشكل. 288 و289، من الممكن أن تظهر إشارتان للخرج في وقت واحد عند الضغط على زرين في وقت واحد. للتبديل حسب الرسم البياني في الشكل. 288 يكون هذا ممكنًا في حالة الضغط على زرين، وستكون جهات الاتصال المتحركة الخاصة بهم في نفس الوقت في حالة غير مغلقة بأي جهة اتصال ثابتة. للتبديل حسب الرسم البياني في الشكل. 289، سيحدث الظهور المتزامن لإشارتي خرج عندما يكون الفاصل الزمني بين الضغط على الأزرار أقل من تأخير دائرة الارتداد.

لتحويل الجهد من شكل جيبي أو أي شكل آخر ذو حواف ناعمة إلى نبضات مستطيلة ذات شكل جيد، يتم استخدام مشغلات شميت (الشكل 290). بالنسبة لهذه الدائرة، يجب أن تكون القيمة الفعالة لجهد دخل الموجة الجيبية بين 0.25 و0.5 مرة من جهد الإمداد.

مشغلات الدوائر الدقيقة K561TL1 وKR1561TL1 الموضحة في القسم الأول، بالإضافة إلى المشغل المعتمد على الدائرة الدقيقة K176LP1، لها عتبات تبديل غير قابلة للتغيير. إذا كان من الضروري استخدام مشغلات شميت مع عتبات أخرى، فيمكنك بنائها من خلال تغطية عنصر منطقي غير مقلوب بالتغذية المرتدة وتزويد إشارة الدخل من خلال المقاوم (الشكل 291). يمكن العثور على عتبات تشغيل Uon وإيقاف تشغيل Uoff لمثل هذا المشغل باستخدام الصيغ:

Uon= (1 + R1/R2)Uthr

Uoff=Uthr-(Upit-Uthr)R1/R2 حيث Uthr هو جهد العتبة المنطقية

العنصر ال. عادةً ما يكون جهد عتبة العناصر المنطقية قريبًا من نصف جهد الإمداد، لذلك يمكن حساب عتبات التشغيل والإيقاف باستخدام الصيغ:

Uon = (1 + R1/R2)Upit/2;

Uoff=(1-R1/R2)Upit/2.

عرض حلقة التباطؤ Ug (الفرق بين عتبات التشغيل والإيقاف) لا يعتمد على Uthr ويساوي:

Ug=UpitR1/R2.

لتوليد نبضات قصيرة من الاختلافات في مخرجات الدوائر الدقيقة، يتم استخدام الدوائر التفاضلية. في الشكل. يُظهر الشكل 292 (أ) دائرة تفاضلية لاستقبال نبضة على طول مقدمة نبضة دخل ذات قطبية موجبة، في الشكل. 292 (ب) - بالرفض. تعتبر الثنائيات VD1 وVD2 وقائية وهي جزء من سلسلة K561 وKR1561,564 وسلسلة K176 من الدوائر الدقيقة السنوات الأخيرة. كما هو موضح في القسم الأول، تم تثبيت صمام ثنائي واحد فقط في سلسلة K176 القديمة من الدوائر الدقيقة - صمام ثنائي زينر VD2 بجهد تشغيل يبلغ حوالي 30 فولت.

يعمل المقاوم R2 على الحد من تيار الإدخال من خلال المكثف SG وثنائيات الإدخال VD1 وVD2. تحميل الدائرة الدقيقة - مصدر الإشارة، هذا التيار يزيد من مدة المقدمة عند إخراج الدائرة الدقيقة - المصدر، ويتدفق التيار عبر الواقي بأكثر من 20 مللي أمبير

الثنائيات، يمكن أن تؤدي إلى تلف الدوائر الدقيقة المتصلة بإدخال وإخراج سلسلة التفاضل، خاصة عندما يتم تشغيل الجهاز من مصدر طاقة بجهد يزيد عن 9 فولت. يتم تحديد مقاومة المقاوم R2 بترتيب 3 ...10 كيلو أوم إذا كان جهد الإمداد أقل من 9 فولت وزاد الحمل على الدائرة الدقيقة - مصدر الإشارة ليس مهمًا، ولم يتم تثبيت هذا المقاوم.

مدة النبضة الفعالة عند خرج السلسلة التفاضلية هي 0.7R1C1، ومدة الاضمحلال هي 2R1C1.

في تصميمات راديو الهواة لتوليد نبضات قصيرة من القطرات، يمكنك العثور على ما يسمى بدائرة RCD، ويظهر رسم تخطيطي لأحد المتغيرات في الشكل. 293، وأحيانا يتم استخدامه بدون صمام ثنائي. من حيث نتيجة عملها، فإن مثل هذه السلسلة تعادل أبسط سلسلة تفاضلية، ولكنها أكثر تعقيدًا، وليس لها أي مزايا وبالتالي لا يمكن التوصية باستخدامها.

في هذا الصدد، فإن الدائرة وفقا للرسم التخطيطي في الشكل. 294، الذي يولد نبضات إخراج قصيرة على طول الحواف الصاعدة والهابطة للإدخال. مدة النبضات عند إخراج المشكلين حسب المخططات في الشكل. 293 و 294 هو نفسه بالنسبة لسلسلة التمييز - 0.7R1C1.

يمكن أن تتسبب النبضات ذات الارتفاعات أو الانخفاضات التي تزيد مدتها عن 10 ميكروثانية، والتي تصل إلى مدخلات دوائر CMOS الدقيقة، في توليدها، والتشغيل غير المستقر للقلابات والعدادات، لذلك، إذا كان من الضروري الحصول على نبضات بمدة أكثر أكثر من 10 ميكروثانية، فمن المستحسن تثبيت مشغل Schmitt بعد الدائرة التفاضلية.

الحل الآخر لتوليد نبضات طويلة هو استخدام الهزازات المتعددة المنتظرة.

لا تتوفر دائمًا الهزازات المتعددة الاحتياطية KR1561AG1 الموضحة أعلاه، وإذا كان الجهاز يحتاج فقط إلى هزاز متعدد احتياطي واحد، فمن الأفضل تجميعه باستخدام عناصر منطقية. في الشكل. 295 في-

يتم عرض الدائرة الأساسية لهزاز متعدد الانتظار يعتمد على عناصر NAND، الناتجة عن انحلال النبض الإيجابي. في الحالة الأولية، يتم تفريغ المكثف C2، عند كل من مدخلات العنصر DD1.1 وعند خرج العنصر DD1.2 يوجد سجل. 1. عندما تصل نبضة قصيرة ذات قطبية سلبية من مخرج السلسلة التفاضلية، يتم إيقاف تشغيل العنصر DD1.1 (الشكل 296)، ويتم تشغيل DD1.2 ويظهر سجل عند مخرجه. 0. يتم نقل انخفاض الجهد من خرج العنصر DD1.2 عبر المكثف C2 إلى دخل العنصر DD1.1 ويحافظ عليه في حالة إيقاف التشغيل. يبدأ المكثف C2 بالشحن بالتيار عبر المقاومة R2 من الصفر إلى جهد الإمداد. عندما يصل الجهد الموجود على اللوحة اليسرى للمكثف C2 في الرسم التخطيطي إلى عتبة التبديل للعنصر DD1.1، سيتم تشغيله، عند إخراج العنصر DD1.2، سيبدأ الجهد في الزيادة، هذه الزيادة، تنتقل عبر C2 إلى سيؤدي إدخال DD1.1 إلى حدوث انهيار جليدي

عملية تبديل كلا العنصرين. يعد Diode VD1 ضروريًا إذا كنت بحاجة إلى استعادة الحالة الأولية للهزاز المتعدد الاحتياطي بسرعة. ليست هناك حاجة إذا تم استخدام عناصر الدوائر الدقيقة من سلسلة K561 أو KR1561 أو 564 أو K176 مع اثنين من الثنائيات الواقية، حيث يتم تضمين الثنائيات في تكوينها.

في تصميمات راديو الهواة، يتم استخدام الهزاز المتعدد المنتظر وفقًا للدائرة الموضحة في الشكل. 297. عندما يتم تشغيل الهزاز المتعدد بواسطة نبضة قصيرة ذات قطبية سلبية، يبدأ كلا المحولين في التبديل والجهد عند مدخل العاكس DD2 في الانخفاض بشكل كبير، ويميل إلى الصفر في الحد (الشكل 298). عندما يقترب من عتبة التبديل للعاكس DD2، يبدأ الجهد عند خرجه في الزيادة تدريجيًا، وعندما يصل إلى عتبة التبديل للعنصر DD1، يبدأ الجهد عند خرجه في الانخفاض، ويتم إغلاق ردود الفعل الإيجابية، ويشبه الانهيار الجليدي تحدث عملية تبديل عناصر الهزاز المتعدد.

من السهل أن نرى أن اضمحلال النبض الناتج عن مثل هذا الهزاز المتعدد المنتظر عند خرج DD2 له مقطع طويل؛ ومن غير المرغوب فيه استخدام الإشارة من هذا الخرج؛ ويجب استخدام النبضات من خرج العنصر DD1.

في بعض الأحيان، في تصميمات راديو الهواة، يمكنك العثور على حالات لبدء تشغيل هزاز متعدد الانتظار يتم تجميعه وفقًا للدائرة الموجودة في الشكل. 297، نبضة تتجاوز مدتها مدة نبضة الخرج، دون وجود دائرة تفاضلية عند الإدخال. في هذه الحالة، يقوم الجهاز بتوليد نبضة خرج للمدة المناسبة مع انخفاض لطيف (الشكل 299، د). ومع ذلك، فإن ردود الفعل الإيجابية لا تغلق؛ ولا يلعب أي دور اتصال مخرج العاكس DD2 بالمدخل DD1. مع بدء التشغيل هذا، يعادل الجهاز عاكسين، يتم توصيل دائرة تفاضلية بينهما. من الأفضل استخدام الهزاز المتعدد الاحتياطي الموصوف أعلاه، والذي تم تجميعه وفقًا للدائرة الموضحة في الشكل. 295. في ذلك، لا تحتوي النبضة عند خرج DD1.2 على حواف طويلة (الشكل 296)، ونبضة الدخل لـ DD1.1 هي نفسها بالنسبة للهزاز المتعدد المنتظر وفقًا للدائرة في الشكل. 297، يجب أن تكون أقصر من عطلة نهاية الأسبوع.

إن استخدام الدوائر الدقيقة التي يمكن أن تعمل كبوابات AND أو OR منطقية غير مقلوبة يجعل من الممكن تبسيط دوائر الهزازات المتعددة الاحتياطية. في الشكل. يُظهر الشكل 300 (أ) رسمًا تخطيطيًا لهزاز متعدد الاستعداد على عنصر منطقي واحد أو من الدائرة الدقيقة K561LS2، ويتم تزويد كلا مدخلي التحكم بجهد الإمداد. في الشكل. 300 (ب) موضحة

إمكانية إطلاق أربعة هزازات متعددة احتياطية على شريحة K561LS2. لا يمكن أن يبدأ الهزاز المتعدد إلا عند تطبيق سجل ستروب على الإدخال. 1 وحافة نبض إيجابي لمدخل الزناد. يمكن مقاطعة النبض الناتج عن طريق تقديم سجل. 0 فشل الإدخال

تتمتع أجهزة الاهتزاز المتعددة المنتظرة على شبشب JK وD بمرونة كبيرة من حيث تشغيلها. الأجهزة حسب الرسم البياني في الشكل. يمكن تشغيل 301 إما عن طريق نبضة قصيرة يتم توفيرها للمدخل S للمشغل، أو عن طريق حافة النبضة الإيجابية المقدمة للمدخل C. Log. 1، والذي يظهر عند الخرج المباشر للمشغل عند بدء التشغيل، يبدأ بشحن المكثف C1 من خلال المقاوم R1. عندما يصل جهد المكثف إلى عتبة تبديل الزناد عند دخل R، سيتحول الزناد إلى حالته الأصلية. يعمل Diode VD1 على تسريع تفريغ المكثف واستعادة حالته الأصلية؛ وفي كثير من الحالات يمكن حذفه. يتم تحديد مدة نبضات الهزاز المتعدد المنتظر بنفس الصيغة المستخدمة في سلسلة التفريق.

يجب أن تكون مدة النبضات الموردة إلى المدخل S من المتأرجح لتشغيل الهزازات المتعددة أقل من مدة النبضات المتولدة. عند المدخلات C، يتم تشغيل الهزازات المتعددة بواسطة حواف النبضات، بغض النظر عن مدتها. عيوب انتظار الهزازات المتعددة المجمعة وفقًا للدوائر الموضحة في الشكل. 301 - مدة طويلة من اضمحلال النبضات المتولدة في كلا المخرجين، مما يؤدي إلى تبديل غير متزامن للعناصر المتصلة بهما. في جميع الهزازات المتعددة الموصوفة أعلاه، من الممكن استخدام المكثفات القطبية.

إذا كان في الهزازات المتعددة الاحتياطية على JK- و D-flip-flops، يتم فصل خرج المكثف الأيسر في الدائرة عن السلك المشترك وتوصيله بالخرج العكسي للمشغل (الشكل 302)، فيمكنك تقليل مدة الاضمحلال بشكل كبير من النبض المتولد عند الخرج العكسي للزناد. ومع ذلك، في هذه الهزازات المتعددة المنتظرة، يكون الأمر مستحيلًا. استخدام المكثفات القطبية.

يتم تفسير المدة القصيرة للانخفاض عند الخرج العكسي للمشغل بحقيقة أن ردود الفعل الإيجابية يتم إغلاقها من خلال مكثف التوقيت عندما يزيد الجهد عند هذا الخرج قليلاً، وليس عندما يصل إلى عتبة تبديل العنصر.

ومع ذلك، إذا لم تكن بحاجة إلى القدرة على تشغيل الهزاز المتعدد الاحتياطي على مدخلين، أحدهما حساس على وجه التحديد لحافة النبض، فمن غير المستحسن استخدام الهزازات المتعددة الاحتياطية على الشباشب JK وD. علاوة على ذلك، إذا كان بإمكانك التعامل مع سلسلة تفاضلية، فمن الأفضل عدم استخدام أي هزاز متعدد الاستعداد على الإطلاق.

يظهر الشكل 1 دائرة مستخدمة على نطاق واسع لمولد نبض بسيط (هزاز متعدد). 303. يختلف تشغيل مثل هذا الهزاز المتعدد إلى حد ما في الحالات التي يتم فيها استخدام الدوائر الدقيقة من سلسلة K176 مع واحد الصمام الثنائي الواقيأو سلسلة K176 وسلسلة أخرى ذات صمامين ثنائيين.

يظهر في الشكل شكل التذبذب في مولد يعتمد على دوائر دقيقة ذات صمام ثنائي واحد. 304. يوضح الرسم البياني العلوي الاعتماد الزمني للجهد على اللوحة اليسرى للمكثف، ويوضح الرسم البياني السفلي الجهد عند خرج المولد. انخفاض الجهد

من خرج العنصر DD2، يتم إدخال مدخلات العنصر DD1 من خلال المكثف C1 والمقاوم R2، ويكون محدودًا بصمام الإدخال الثنائي عند مستوى قريب من السجل. أوه، وبعد ذلك يبدأ المكثف بالشحن من خلال المقاوم R1، مما يزيد الجهد على اللوحة اليسرى للمكثف. الوقت المستغرق للشحن حتى عتبة الجهد هو حوالي 0.7R1C1. ستؤدي عملية تبديل العناصر الشبيهة بالانهيار الجليدي إلى النقل من مخرج العنصر DD2 إلى مدخل العنصر DD1 لانخفاض الجهد الإيجابي بسعة تساوي جهد الإمداد. ستبدأ إعادة شحن المكثف C1 في اتجاه تقليل الجهد على اللوحة اليسرى من جهد Upit + Upor، ونتيجة لذلك ستستغرق هذه العملية وقتًا أطول - حوالي 1.1R1C1. ستكون الفترة الإجمالية للتذبذب 1.8R1C1، التردد - 0.55/R1CI.

إذا تم تركيب دوائر دقيقة تحتوي على اثنين من الثنائيات الواقية في المولد، فستكون مدة عمليتي إعادة شحن المكثف هي نفسها - 0.7R1C1، الفترة الكاملة - 1.4R1C1، التردد - 0.7/R1C1.

هناك حاجة إلى المقاوم R2، كما هو الحال في الدوائر التفاضلية، للحد من التيار من خلال الثنائيات المدخلة وتقليل الحمل على العنصر DD2. إذا كانت قيمته أقل بكثير من قيمة المقاوم R1، فإنه لا يؤثر على تردد التوليد. مع قيم قابلة للمقارنة لـ R1 وR2، ينخفض ​​تردد التوليد قليلاً مقارنة بالتردد المحسوب باستخدام الصيغ المذكورة أعلاه. في كثير من الأحيان لا يتم تثبيت المقاوم R2 أو تثبيته على التوالي مع المكثف C1.

إن دائرة الهزاز المتعددة التي تستخدم عاكسين معروفة أيضًا (الشكل 305) ، لكن تردد التوليد فيها أقل استقرارًا.

يعتمد الوصف أعلاه لتشغيل الهزاز المتعدد على نموذج عاكس مثالي تكون فيه إشارة الخرج مساوية لجهد الإمداد طالما أن جهد الدخل أقل من عتبة التبديل، ويساوي الصفر إذا كان جهد الدخل أعلى من العتبة. ومع ذلك، في الدوائر الدقيقة الحقيقية، يوجد قسم ممتد إلى حد ما من اعتماد جهد الخرج على الإدخال، حيث يؤدي التغيير السلس في إشارة الإدخال إلى تغيير سلس في الإخراج (الشكل 161). يمكن رؤيته بوضوح في محولات الدائرة الدقيقة K561LN2 وعناصر NOR من سلسلة K561 ومحولات مولدات الدوائر الدقيقة K176IE5 و K176IE12 و K176IE18. تحتوي معظم الدوائر الدقيقة من سلسلة K176 وجميع الدوائر الدقيقة من سلسلة KR1561 على عاكسين إضافيين، مما يجعل خاصية النقل حادة جدًا، وأحيانًا هستيرية. وجود مقطع سلس يؤدي إلى اختلافات في تشغيل المولدات حسب الدوائر الموضحة في الشكل. 303 و 305.

دعونا نفكر بالتفصيل في تشغيل المولد وفقًا للرسم التخطيطي في الشكل. 303 على العناصر ذات الثنائيات الواقية من اللحظة التي يكون فيها الجهد عند مدخل العاكس DD1 صفرًا. في هذه الحالة، يكون الجهد عند خرج العاكس DD2 أيضًا صفرًا، وعند خرج DD3 - جهد الإمداد. يتم شحن المكثف C1 بشكل كبير من خلال المقاوم R1، ويميل الجهد الموجود على اللوحة اليسرى إلى جهد الإمداد (الشكل 306، أ). عندما يقترب الجهد عند مدخل DD1 من عتبة التبديل، سيبدأ الجهد عند خرج DD1 في الانخفاض تدريجيًا (الشكل 306، ب) وعندما يقترب من عتبة تبديل العاكس DD2، سيبدأ الجهد عند مخرج DD2 لزيادة (الشكل 306، ج). سيتم نقل زيادة صغيرة في الجهد عند خرج العاكس DD2 عبر المكثف C1 إلى دخل DD1، مما سيؤدي إلى عملية تشبه الانهيار الجليدي لتبديل جميع محولات المولد. سيكون الجهد عند خرج العاكس DD3 مساوياً لـ

صفر، فإن جهد الإمداد عند الإدخال DD1 سوف يتجاوز جهد الإمداد قليلاً (سيكون محدودًا بواسطة الصمام الثنائي الواقي للمدخل للعاكس)، وستبدأ عملية إعادة شحن مكثف مماثلة لتلك التي تمت مناقشتها أعلاه بانخفاض سلس في الجهد عند الإدخال DD1.

إذا أخذنا بعين الاعتبار العمليات في المولد وفقًا للمخطط الموجود في الشكل. 305 من نفس اللحظة، يمكنك ملاحظة أنه في البداية يحدث شحن المكثف C1 بطريقة مماثلة (الشكل 307، أ). يبدأ الفرق عندما يبدأ الجهد عند خرج العاكس DD1 في الانخفاض (الشكل 307، ب). سيؤدي تقليل الجهد عند خرج DD1 إلى انخفاض الجهد عبر المقاوم R1، مما يقلل من معدل إعادة شحن المكثف. معكوس سلبي

يميل الاتصال من خلال المقاوم R1 إلى ضبط الفولتية عند مدخلات ومخرجات العاكس DD1 على قدم المساواة ، ونتيجة لذلك ينخفض ​​معدل تغير الجهد عند خرج العاكس DD1 وتظهر خطوة مميزة عند انحلال النبض. إذا كانت عتبة التبديل للعاكس DD2 مساوية لعتبة التبديل للعاكس DD1، عندما يقترب الجهد عند خرج DD1 من هذه العتبة، سيبدأ الجهد عند خرج DD2 في الزيادة (الشكل 307، ج)، الأمر الذي سوف يتسبب في عملية تبديل تشبه الانهيار الجليدي لكلا محولي المولد.

من السهل أن نرى أنه مع نفس معلمات دائرة التوقيت RC، فإن فترة التذبذب في المولد وفقًا للرسم التخطيطي في الشكل. 305 سيكون أكبر قليلاً من المولد وفقًا للرسم التخطيطي في الشكل. 303، واستقرار الفترة أسوأ، حيث أن الجهد عند مدخل DD1 قبل بدء عملية الانهيار الجليدي يتغير بشكل أكثر سلاسة، والتغيرات الصغيرة في جهد عتبة أحد العاكسين بالنسبة إلى الآخر ستؤدي إلى تغيير كبير في فترة تشغيل المولد. علاوة على ذلك، إذا كانت عتبات التبديل للعاكسات مختلفة بشكل كبير (وفي الدوائر الدقيقة CMOS، يتراوح نطاق موضع عتبة التبديل من 1/3 إلى 2/3 من جهد الإمداد)، فقد لا يعمل المولد على الإطلاق - الجهد عند سوف يستقر خرج العاكس الأول بسبب ردود الفعل السلبية من خلال المقاوم R1 عند مستوى عتبة التبديل الخاصة به، في حين أنه سيكون خارج منطقة التبديل للعاكس الثاني، ولن يتم إغلاق ردود الفعل الإيجابية من خلال المكثف C1، ولن يتم إغلاق العاكس DD2 يُحوّل. لذلك، في المولد

وفقا للمخطط في الشكل. يجب أن يستخدم 305 دائمًا محولات شريحة واحدة. للمولد حسب الرسم البياني في الشكل. 303 لا يلعب انتشار عتبات تبديل العاكس أي دور، ويمكن أن تكون العاكسات من دوائر دقيقة مختلفة.

منذ أن تمت عملية تبديل العاكسات في المولد حسب الرسم التخطيطي في الشكل. 305 يدوم لفترة أطول، التيار الذي يستهلكه هذا المولد من مصدر الطاقة أكبر.

يتبع استنتاج عملي مهم من النظر في تشغيل المولدات - من غير المرغوب فيه إزالة إشارة الخرج من خرج العاكس الذي يتصل به مكثف التوقيت والمقاوم (DD1). بالإضافة إلى ذلك، يتم إطالة حواف النبض عند هذا الخرج، في المولد وفقًا للمخطط الموجود في الشكل. 305 على الجبهات عند هذا الإخراج هناك خطوة، ويمكن أن يؤدي استخدامها إلى التشغيل غير المتزامن للعناصر المتصلة بهذا الإخراج بسبب انتشار عتبات التبديل للدوائر الدقيقة. بالإضافة إلى المشغلات والعدادات المواصفات الفنيةمدة حواف النبضات الموردة لمدخل العد محدودة من الأعلى، وإمداد الحواف المطولة لها غير مقبول. تنطبق هذه التوصية أيضًا على دوائر المذبذبات والهزازات المتعددة الاحتياطية الأخرى.

تجدر الإشارة إلى أنه بسبب الحمل السعوي، تتأخر جبهات النبض أيضًا إلى حد ما عند مخرجات عناصر المولد والهزازات المتعددة المنتظرة التي تتصل بها مكثفات التوقيت (DD2 في الشكل 303 و305). لذلك، فإن نبضات خرج المولد وفقًا للمخطط الموضح في الشكل. من الأفضل أن تأخذ 303 من مخرج DD3؛ في المذبذب المفضل لديك أو الهزاز المتعدد الاحتياطي، يمكن التخلص من هذا التأخير الأمامي عن طريق توصيل المقاوم بمقاومة 5...10 كيلو أوم على التوالي مع المكثف أو مع دخل DD1.

في المولد الذي يحتوي على ثلاثة محولات (الشكل 303)، يمكن استبدال اثنين منهم (DD1.1 وDD1.2) بمكرر الإشارة. من الملائم استخدام الدائرة الدقيقة K561LP2، حيث يمكن لكل عنصر من عناصرها أن يعمل إما كمكرر إشارة عند توصيل الإدخال الثاني بسلك مشترك، أو كعاكس عند تطبيق جهد مصدر الطاقة على الإدخال الثاني (الشكل 308).

نلاحظ أيضًا أنه إذا كان العاكس الأول في المولدات وفقًا للدوائر الموجودة في الشكل. تم استخدام 303 و 305

باستخدام مشغل Schmitt، لن يختلف تشغيلها ومعلماتها - عندما يصل الجهد عند مدخل العاكس DD1 إلى عتبة التبديل المقابلة، فإنه يتحول فجأة، مما يؤدي إلى تبديل واضح للعاكسات اللاحقة (الشكل 309).

بالنسبة لبناء المولدات، تعتبر عناصر الدوائر الدقيقة التي لها مخرجات مباشرة وعكسية وممر إشارة مباشر من المدخلات إلى هذه المخرجات مريحة للغاية. في الشكل. يُظهر 310 (أ) مخططًا لمولد يعتمد على عنصر الدائرة الدقيقة K176PU5، في الشكل. 310 (ب) - على جزء من الدائرة الدقيقة K561TMZ. باستخدام هذه المخططات، يمكنك إنشاء ما يصل إلى أربعة مولدات على شريحة واحدة. في الرسم البياني للشكل. 310 (أ) يجب الجمع بين طرفي الطاقة للدائرة الدقيقة K176PU5 (15 و16)، ويتم تطبيق جهد 5...10 فولت عليهما في الجهاز وفقًا للشكل. 310 (ب) يمكن استخدام المدخلين C1 وC2 لمنع تشغيل المولدات عند تطبيق مستوى منخفض على أحدهما ومستوى مرتفع على الآخر.

في الشكل. يُظهر الشكل 311 رسمًا تخطيطيًا للمولد، وهو مناسب في الحالات التي يكون فيها من الضروري الحصول على شبكة من الترددات المحولة باستخدام مجموعة من المقاومات، وضبط ترددات هذه الشبكة مع الحفاظ على نسب التردد (بنية التردد). باستخدام المفتاح SA1 يمكنك تحديد أي من المقاومات R4 - Rp التي تحدد التردد، ويمكنك ضبط التردد باستخدام المقاومة المتغيرة R2، وأي تعديل بواسطة المقاومة R2 سيؤدي إلى نفس التغيير النسبي في أي من الترددات المحددة بواسطة التبديل. عندما يتم إزاحة منزلق المقاوم R2 لأعلى في الدائرة، يتم تقليل قطرات الجهد المنقولة عبر المكثف C1 إلى دخل العنصر DD 1، ولا يتغير معدل إعادة شحن المكثف، وبالتالي يزداد تردد النبض. يعد المقاوم R1 ضروريًا لضبط نطاق تنظيم التردد بواسطة المقاوم R2، ويمكن ضبط هذا النطاق من نسبة قليلة إلى عدة عشرات وحتى مائة مرة.

لكي يكون تنظيم التردد باستخدام المقاوم R2 فعالاً، من الضروري إزالة قيود قطرات الجهد المنقولة عبر المكثف C1، الموجود في دوائر المولدات التقليدية، على الثنائيات المدخلة للعنصر DD1. للقيام بذلك، يتم تثبيت المقاوم R3؛ يجب أن تكون مقاومته مساوية لمجموع مقاومات المقاومات R1 و R2 أو أعلى قليلاً من أجل تقليل حجم الفرق إلى النصف على الأقل. مع قيمة أصغر أو غياب R3، لا يتغير التردد عمليا إذا كانت مقاومة الجزء السفلي من المقاوم R2 في الرسم التخطيطي بمجموع R3 أقل من مقاومة الجزء العلوي من R2 بمجموع R1 .

للحفاظ على الانسجام عند ضبط التردد، يجب أن تكون مقاومة المقاوم R3 أقل بعشرات المرات من مقاومة المقاومات R4 - Rп. ولتسهيل تحقيق هذا الشرط يمكن تركيب تابع باعث بين مخرج العنصر DD2 والمقاومة R3 الترانزستور بي إن بي. يمكن توصيل الطرف العلوي للمقاوم R1 بـ AND سلك مشترك، لكن سعة تحميل دوائر CMOS الدقيقة، وكذلك TTL، في الحالة الفردية أقل منها في الحالة الصفرية، لذا فإن تحقيق الشرط أعلاه في هذه الحالة أمر صعب. القيم التقريبية لمقاومات المقاوم: R1 في مجموع R2 و R3 لا يقل عن 5 كيلو أوم، R1 - أكثر من 0.01R2، R4 -Rp - 30 مرة أو أكثر من مجموع R1 و R2. إذا كان لديك تابع باعث، فيمكن تقليل قيم جميع المقاومات بمقدار 10 مرات.

يعد هذا المولد مناسبًا للاستخدام لتعديل تردد النبض إذا تم تطبيق جهد متناوب للتحكم على الطرف العلوي للمقاوم R1 في الدائرة.

في الشكل. يُظهر 312 (أ) رسمًا تخطيطيًا للمولد حيث يمكن ضبط مدة النبضة والتوقف المؤقت بين النبضات بشكل منفصل. في المولد حسب الرسم البياني في الشكل. 312 (ب) من الممكن تنظيم دورة تشغيل النبضات ضمن نطاق واسع، عمليا دون تغيير ترددها.

يمكن تشغيل أي مولد وإيقافه عن طريق تثبيت أي عنصر منطقي ثنائي الإدخال (NAND، NOR، XOR) كأي عنصر من DD1 - DD3 وتطبيق إشارة تحكم على مدخله الثاني.

في الشكل. يُظهر الشكل 313 رسمًا تخطيطيًا لمولد يولد رشقات من النبضات بتردد تعبئة يبلغ 1000 هرتز، ويبلغ معدل تكرار الرشقات حوالي 1 هرتز، والمدة 0.5 ثانية. يتم إنشاء الحزم فقط عند إرسال السجل. 1 لإدخال تشغيل المولد. تظهر النبضة الأولى من الدفقة الأولى مباشرة بعد إعطاء إشارة التمكين.

في الشكل. يُظهر الشكل 314 رسمًا تخطيطيًا للمولد الذي يولد نبضات عند خرجه والتي تتأخر بالنسبة إلى لحظة تطبيق إشارة التمكين. كل ما تم إنشاؤه على الخروج. 1 نبضات المولد لها نفس المدة. إذا تمت إزالة إشارة التمكين قبل نهاية النبضة التالية، فسيتم إنشاء النبضة بالكامل. على الخروج. تظهر نبضتان مباشرة بعد إعطاء إشارة التمكين، لكن النبضة الأخيرة قد لا تكون كاملة المدة.

إذا كان من الضروري الجمع بين إصدار النبضات مباشرة بعد إشارة التمكين مع ضمان المدة الكاملة للنبضة الأخيرة، بغض النظر عن لحظة إزالة نبضة التمكين، فيمكنك استخدام مولد وفقًا للدائرة في الشكل. 315 (أ).

الميزة الخاصة لهذا المولد هي تنوعه. إذا كانت مدة نبضة الزناد ذات القطبية السالبة للمدخل أقصر من فترة تذبذب المولد، عند مخرجاته

سيتم إنشاء نبضة واحدة، أي أن المولد يعمل بمثابة هزاز متعدد الانتظار. عندما يتم تطبيق نبضة دخل بمدة تتجاوز هذه الفترة، سيتم إنشاء عدة نبضات ذات مدة كاملة (الشكل 315، ب).

يمكن تجميع مولد بسيط يتم التحكم فيه بناءً على مشغل Schmitt للدائرة الدقيقة K561TL1 أو KR1561TL1 وفقًا للرسم التخطيطي في الشكل. 316 (غير المنضبط - على الزناد، الشكل 275). في السجل. 0 عند مشغل الإدخال عند الإخراج - السجل. 1. عند التقديم

سجل بدء الإدخال. يظهر سجل واحد عند الإخراج. 0، يبدأ تفريغ المكثف C1. عندما يصل الجهد عبره إلى عتبة التبديل الأدنى، يظهر سجل عند الخرج. 1 ويبدأ المكثف في الشحن حتى عتبة التبديل العليا. من السمات الخاصة للمولد عدم وجود زيادات حادة في التيار في المراحل الأولية لإعادة شحن المكثف، وهي خاصية المولدات الموصوفة أعلاه.

يُنصح أيضًا باستخدام مشغلات Schmitt في الدوائر لضبط الحالة الأولية للأجهزة الرقمية في الحالات التي يكون فيها الثابت الزمني لتحديد جهد الخرج لمصدر الطاقة كبيرًا ومن الضروري ضمان فترة طويلة

شدة نبض إعادة الضبط وانخفاضه الحاد (الشكل 317).

إذا لزم الأمر، يمكنك تجميع مولد من اثنين من الهزازات المتعددة الاحتياطية لدائرة كهربائية دقيقة واحدة KR1561AG1؛ 318 (بدون دوائر التوقيت). يتم تحديد توقيت دائرة RC للمهزاز المتعدد المنتظر DD1.1

مدة النبضات الموجبة عند الخرج 1، دائرة RC المتصلة بـ DD1.2 هي مدة الإيقاف المؤقت بينهما.

إذا كان من الضروري الحصول على ذبذبات بتردد 100 هرتز أو أقل، من أجل تقليل حجم المكثفات المستخدمة، فمن المناسب استخدام مذبذب رئيسي بتردد مرتفع نسبيًا، يليه تقسيم التردد على مذبذب متعدد. مقسم البت K176IE5، K176IE12، K176IE18، K561IE16، KR1561IE20. تعتبر الدوائر الدقيقة الثلاثة الأولى ملائمة بشكل خاص لهذا الخيار، لأنها تحتوي على العناصر اللازمة لإنشاء مذبذب رئيسي. في الشكل. يُظهر 319 رسمًا تخطيطيًا لمولد يعتمد على الدائرة الدقيقة K176IE5. يتم تجميع المذبذب الرئيسي باستخدام العناصر المنطقية DD1.1 وDD1.2، ودائرته تعادل الدائرة في الشكل. 303. يتم توصيل خرج المذبذب الرئيسي داخل الدائرة الدقيقة بمقسم تردد قدره 512 DD1.3. تحتوي الدائرة الدقيقة على مقسم تردد آخر لـ 32 و 64 DD1.4. يمكن توصيل دخل هذا المقسم إما بمخرج المذبذب الرئيسي F، أو بخرج المقسم الأول؛ في الحالة الأخيرة، سيكون التردد عند الخرج 15 أقل بـ 32768 مرة من تردد المذبذب الرئيسي.

تظهر دائرة مولد RC على شريحة K176IE12 في الشكل. 320. المذبذب الرئيسي حسب الرسم البياني في الشكل. 305 على العاكسات DD1.1 و DD1.2 يتم توصيلها بمدخل المقسم DD1.3 معامل القسمة له 32768. يحتوي المقسم أيضًا على مخرجات تردد نبضها 32.256 أي أقل بـ 16384 مرة من تردد السيد مذبذب. يتم إخراج النبضات بتردد F/256 إلى أربعة مخارج، هم

تظهر علاقات الطور لتردد المذبذب الرئيسي البالغ 32768 هرتز في الشكل. 204. عند استخدامها، يجب أن تتذكر باختصار<просечках>عند المخرجات T1 وT3، كما هو موضح في الشكل. 204.

تحتوي الدائرة الدقيقة على عداد آخر بمعامل قسمة 60. ويمكن توصيل مدخلاتها إما بالمذبذب الرئيسي أو بأي مخرج للعداد الأول. عند توصيله بمخرج S1، سيكون تردد النبض عند مخرج المقسم الثاني أقل بـ 196608 مرة من تردد المذبذب الرئيسي.

على الرغم من أن استقرار تردد مذبذبات RC على شرائح CMOS مرتفع جدًا (خاصة بالمقارنة مع المذبذبات على شرائح TTL)، إلا أنه في بعض الحالات يكون أكثر ملاءمة لاستخدام مذبذب الكوارتز مع تقسيم التردد اللاحق إلى المستوى المطلوب. لن يوفر هذا الخيار للحصول على التردد المطلوب ثباتًا عاليًا فحسب، بل سيزيل أيضًا الحاجة إلى عناصر الضبط، كما أن أبعاد وتكلفة مرنان الكوارتز 32768 هرتز لساعة اليد أقل من مكثف فيلم معدني جيد.

إذا كانت الترددات عند مخرجات الدوائر الدقيقة K176IE5 أو K176IE12 تتوافق مع الترددات المطلوبة، فمن المستحسن استخدامها مع محولاتها المدمجة لمذبذب الكوارتز. إذا لم يكن من الممكن استخدام الدوائر الدقيقة المحددة كمقسم، فيجب استخدام عاكس من دائرة كهربائية دقيقة بدرجة منخفضة من التكامل في مذبذب الكوارتز. تظهر التجربة أنه ليس كل عاكس يعمل في مذبذب كوارتز وفقًا للدائرة القياسية في الشكل. 321. لقد أثبتت عناصر الدوائر الدقيقة K561LA7 وK561LE5 نفسها جيدًا؛ فالدوائر الدقيقة K176LA7 وK176LE5 لا تعمل على الإطلاق. تعتبر الدائرة الدقيقة K561LP2 ملائمة جدًا للبناء مولدات مختلفةومع ذلك، فإن الهيكل الداخلي لعناصر الدائرة الدقيقة غير متماثل فيما يتعلق بمدخليها وفي مذبذب الكوارتز، يمكن أن تعمل عناصرها فقط عند توصيلها بمصدر طاقة من المسامير 2،5،9 أو 12. بالإضافة إلى ذلك لتحسين شكل إشارة الخرج في المولد حسب الدائرة الموضحة في الشكل . 321 باستخدام الدائرة الدقيقة K561LP2، يُنصح بتقليل مقاومة المقاوم R2 إلى 180 كيلو أوم.

يمكن أيضًا استخدام الدوائر الدقيقة التي تحتوي على عدادات ذات معامل تقسيم كبير بنجاح لبناء هزازات متعددة احتياطية ذات فترات نبض طويلة مع سعة صغيرة للمكثفات المستخدمة. تظهر دائرة الهزاز المتعدد الاحتياطية باستخدام الدائرة الدقيقة K561IE16 في الشكل. 322. في الحالة الأولية، يكون إخراج العداد DD2 هو السجل. 1، حظر تشغيل المولد على عناصر NOR DD1.1 وDD1.2. عند تطبيق نبضة ذات قطبية موجبة على مدخل الجهاز، تتم إعادة تعيين العداد DD2 إلى الصفر، ويظهر السجل عند مخرجاته. 0، مما يسمح بتشغيل المولد. بعد أن يقوم العداد بحساب 2^13 نبضة، سيظهر السجل عند مخرجاته. 1، حظر تشغيل المولد. وبالتالي، على طول حافة النبض عند مدخل الزناد، يتم تشكيل نبض قطبي سلبي بمدة 213 فترة نبض للمذبذب الرئيسي عند إخراج الجهاز. ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ

أنه في هذه الحالة، عند الخرج 2^12، يتم تشكيل نبضة ذات قطبية موجبة بنصف المدة، وتنتهي في وقت واحد مع النبضة الرئيسية، عند الخرج 2^11 - نبضتان، وما إلى ذلك (الشكل 323).

نظرًا لأن تكوين نبضة الخرج يبدأ دائمًا من نفس حالة المذبذب الرئيسي، فهو مستبعد

خطأ عشوائي في مدة النبضة يرتبط بعدم اليقين في مرحلة المولد.

يمكن تجميع الهزاز المتعدد المنتظر على شريحة K176IE5 واحدة فقط (الشكل 324). يعمل هذا الهزاز المتعدد المنتظر بنفس الطريقة الموصوفة أعلاه، ولكن يتم تجميع المولد على عاكسات مصممة لمذبذب الكوارتز الخاص بالدائرة الدقيقة. لمنع عملها، قم بتسجيل الدخول. يتم توفير 1 من مخرج الدائرة الدقيقة 15 لمدخل سلسلة عاكس المولد من خلال الصمام الثنائي VD1. عند تطبيق نبضة على مدخلات الزناد، قم بتسجيل الدخول. 0 من إخراج 15 من الدائرة الدقيقة يغلق الصمام الثنائي VD1، ولا يتداخل مع التشغيل العادي للمولد.

مدة النبض المتولد للمهزاز المتعدد المنتظر وفقًا للرسم التخطيطي في الشكل. 324 هي 2^14 فترة للمذبذب الرئيسي.

تمامًا كما هو الحال في الهزاز المتعدد المنتظر الموصوف أعلاه، يتم تشكيل نبضة ذات قطبية موجبة بنصف المدة عند المخرج قبل الأخير للعداد 14، ويتم تشكيل حزمة مكونة من 32 نبضة عند المخرج 9.

إذا كان تثبيت الكوارتز لمدة النبضات المتولدة ضروريًا، فيجب عليك استخدام الدائرة الموضحة في الشكل. 325، نظرًا لأنه لا يمكنك تشغيل وإيقاف مذبذب بلوري مثل مذبذب RC. لسوء الحظ، فإن الهزاز المتعدد المنتظر وفقًا للدائرة الموضحة في الشكل. 325 خطأ عشوائي متأصل في مدة نبضة الأمر

فترة المذبذب البلوري. عند استخدام الدوائر الدقيقة K176IE5، K176IE12، K176IE18 كـ DD1 في هذه الدائرة، يجب تطبيق الإشارة من خرج العنصر DD1.2 على مدخلات Z لهذه الدوائر الدقيقة. إن الهزازات المتعددة المنتظرة بتقسيم التردد الموصوفة أعلاه لها عيب أنه عند تطبيق الطاقة، فإنها تنتج عند خرجها نبضة ذات مدة غير محددة، والتي، مع ذلك، لا تتجاوز مدة النبضة التي تم تصميمها من أجلها.

إذا كانت مدة نبضة التشغيل لا تتجاوز نصف فترة المذبذب الرئيسي، فلن تكون هناك حاجة إلى دائرة تفاضلية في دائرة تشغيل الهزازات المتعددة المنتظرة الموصوفة أعلاه.

تتمتع أجهزة الانتظار المتعددة مع تقسيم التردد أيضًا بخاصية إعادة التشغيل، على غرار الدائرة الدقيقة KR1561AG1 - إذا وصلت نبضة التشغيل التالية أثناء تكوين نبض الخرج، فسيبدأ العد التنازلي لمدة النبضة من جديد من آخر نبضة تشغيل.

يجب تحديد مقاومة المقاومات المضمنة في دوائر التفاضل في دوائر التوقيت لجميع الهزازات المتعددة والمولدات الموصوفة في القسم بحيث لا تؤدي التيارات من خلالها إلى زيادة تحميل الدوائر الدقيقة لمصدر الإشارة - على الأقل عدة عشرات من الكيلو أوم. من الأعلى، تقتصر مقاومة هذه المقاومات على قيمة تصل إلى عشرات الميجا أوم بسبب احتمال حدوث تسرب في لوحات الدوائر. يجب أن تتجاوز سعة مكثفات الدوائر المشار إليها بشكل كبير سعة التثبيت وسعة الإدخال للدوائر الدقيقة، أي، كقاعدة عامة، لا تقل عن 100 pF.

عندما يتم توفير إشارة إلى مدخلات الدائرة الدقيقة من خلال مكثف متسلسل مع إدخال الدائرة الدقيقة، يمكن حذف المقاوم المحدود إذا كان التيار من خلال الثنائيات المقيدة أثناء العمليات العابرة لا يتجاوز 20 مللي أمبير، على سبيل المثال، عند التطبيق إشارات من دوائر CMOS الدقيقة القياسية بجهد إمداد أقل من 9 فولت. إذا كان جهد الإمداد أعلى من 9 فولت أو يتم توفير الإشارات إلى الدوائر التفاضلية من مخرجات دوائر CMOS الدقيقة ذات سعة تحميل متزايدة أو من مصادر إشارة أخرى منخفضة المقاومة؛ يجب تثبيت المقاوم المحدد بمقاومة 3...10 كيلو أوم على التوالي مع الإدخال.

حقوق الطبع والنشر لـ V.F.Gainutdinov، 2006 - 2016. جميع الحقوق محفوظة.
يُسمح بإعادة إنتاج مواد الموقع على الإنترنت مع الإشارة الإلزامية إلى رابط نشط للموقع http://site ومع رابط لمؤلف المادة (إشارة إلى المؤلف، موقعه على الويب).