Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Cчетчики с произвольным коэффициентом деления
    А.Н. Маньковский
    Радиолюбители уже давно разработали схемы счетчиков импульсов с различным коэффициентом деления (от 3 до 9). Правда, в этих счетчиках выходные импульсы не всегда равны между собой по длительности, а это иногда недопустимо. Ниже приводятся простые схемы счетчиков с произвольным коэффициентом деления, в которых отсутствует вышеуказанный недостаток, да еще и с возможностью оперативного изменения этого коэффициента. На рис.1 предусмотрена автоматическая установка счетчика в исходное состояние при включении питания и изменении коэффициента пересчета дискретно от 1 до 10. Работу счетчика поясняют осциллограммы напряжений в характерных точках, изображенные на рис.2. DD2 - десятичный счетчик импульсов К561ИЕ8. На D триггерах DD1.1 и DD1.2 построены одновибраторы с длительностью выходного импульса 0,5 с. При включении переключателя SA1 в нижнее по схеме положение конденсатор С1 (с малыми токами утечки - отечественный танталовый или импортный) заряжается, а потом медленно разряжается через резистор R3. Положительным перепадом напряжения на входе одновибратор на триггере DD1.1 вырабатывает положительный импульс длительностью около 0,5 с. Данный импульс устанавливает счетчик DD2 по входу R в нулевое состояние и в течение 0,5 с запрещает его работу. По истечении этого времени счетчик считает входные импульсы. Резистор R1 служит для быстрого разряда конденсатора С1 при выключении питания. При указанном в схеме положении среднего контакта переключателя SA2 перепадом с высокого на низкий уровень шестого входного импульса через инвертор на транзисторе VT1, положительным фронтом импульса через инвертор на транзисторе VT1, положительным фронтом импульса запускается в работу одновибратор на триггере DD1.2 с длительностью выходного импульса 0,5 с. Данный положительный импульс устанавливает счетчик в "нулевое" состояние. Счет импульсов начинается заново. По истечении каждого 6-го входного импульса счетчик DD2 обнуляется, то есть мы получили счетчик деления частоты с коэффициентом 6. При изменении положения среднего контакта переключателя SA2 этот коэффициент будет изменяться от 1 до 10. Данный счетчик можно применять при счете импульсов частотой менее 2 Гц (иначе длительность выходного импульса одновибратора, равная 0,5 с, будет "срезать" один или несколько входных импульсов). Если нужен счетчик с одним конкретным коэффициентом деления частоты, переключатель SA2 необходимо исключить, а резистор R6 подключить на требуемый выход счетчика D2. Диоды VD2, VD3 и резистор R5 составляют логическую схему "ИЛИ". Если в разрабатываемом устройстве есть лишний инвертор, его можно применить вместо инвертора на транзисторе VT1 и резисторах R6...R8. В качестве одновибратора на DD1.2 в данной схеме можно применять любой другой, описанный в [1]. При частоте входных импульсов более 2 Гц (вплоть до мегагерцевых частот), чтобы построить счетчик, аналогичный изображенному на рис.1, необходимо применить схему, показанную на рис.3. На рис.4 показаны временные диаграммы, поясняющие работу устройства. На элементах DD2.2...DD2.4 и DD3.1 построена линия задержки импульса. Время задержки составляет около 300 нс. После окончания воздействия каждого шестого входного положительного импульса положительный импульс длительностью около 300 нс, вырабатываемый линией задержки, обнуляет счетчик DDL. Если необходима автоматическая установка исходного состояния счетчика при включении питания, надо применить одновибратор со схемой ИЛИ, как это сделано в схеме на рис.1, или применить другой способ установки исходного состояния счетчика, например, как это описано в [1]. Я добросовестно изобрел новые схемы счетчиков импульсов, изображенные на рис.1 и рис.3, а спустя некоторое время понял, что не самый умный, так как в справочнике [3] увидел более простую старую схему счетчика с коэффициентом деления частоты импульсов - 6. Но все равно, и мои счетчики имеют право на жизнь, так как, повторяюсь, их схемы никогда не публиковались ранее, а все новое может найти применение для совершенно неожиданных иных целей. Схема быстродействующего счетчика с произвольным коэффициентом деления изображена на рис.5. Эта схема построена на базе счетчика К561ИЕ8, описанного в справочнике [3]. В справочниках алгоритм работы многих схем описан очень кратко. Так как на книге написано "Справочник", то все, что в ней изложено, воспринимается как аксиома. Но, к сожалению, и в справочниках случаются ошибки (их ведь пишут живые люди, не ошибается тот, кто ничего не делает). Читатели журнала "Радиосхема" могут убедиться в этом, ознакомившись со схемой счетчика на 6 (рис.2.39) и временной диаграммой работы этого счетчика, изображенной на рис.2.38 [3]. Рассмотрим принцип работы счетчика, показанного на рис.5, если, например, переключателем SA1 замкнут вывод 5 счетчика DD1 (выход Q6). В этом нам помогут временные диаграммы напряжений в характерных точках счетчика, показанные на рис.6. Предположим, счетчик установлен в "0" уровнем лог. "1" на входе R (исходное состояние счетчика), тактовый импульс на входе С отсутствует (уровень лог. "0" на входе С). В этом случае на выходе Q0 присутствует уровень лог. " 1", на всех остальных выходах счетчика на 6 (Q1.. .Q6) - уровень лог. "0". В дальнейшем нас будет интересовать не только алгоритм работы счетчика К561ИЕ8, но и алгоритм работы логических элементов DD2.1; DD2.2 и RS триггера, построенного на элементах ИЛИ-НЕ DD2.3; DD2.4. Итак, в исходном состоянии на выводе 8 DD2.3 - уровень лог. "0", на выводе 13 DD2.4 - уровень лог. "1". RS триггер принимает другое устойчивое состояние, и на входе R счетчика К561ИЕ8 устанавливается уровень лог. "0", разрешающий работу данного счетчика. Положительным фронтом первого тактового импульса уровень лог. "1" исчезает с выхода счетчика Q0 и появляется на выходе Q1. На выводе 8 DD2.3 по-прежнему уровень лог. "0", на выводе 13 DD2.4 - также уровень лог. "0", следовательно, на выводе 11 DD2.4 и, соответственно, на входе R счетчика DD1 по-прежнему остается уровень лог. "0". По истечении действия первого тактового импульса состояние RS триггера не меняется (на выходе Q0 по-прежнему уровень лог. "0" и , соответственно, уровень лог. "0" остается и на выводе 8DD2.3, и на выводе 13 DD2.4 данного триггера). Такое правильное "безобразие" будет продолжаться до прихода положительного фронта седьмого тактового импульса. Приход данного импульса обеспечит появление уровня лог. "1" на выходе Q6 счетчика DD1 и, соответственно, на выводе 8 DD2.3. Это происшествие приведет к тому, что на входе R счетчика DD1 появится уровень лог. "1", счетчик обнулится, на выходе Q0 появится уровень лог."1", что практически мгновенно обеспечит снятие уровня лог. "1" со входа R счетчика, счетчик начнет считать тактовые импульсы по вышеописанному алгоритму. Таким образом, мы получили счетчик импульсов на 6, который можно использовать, например, в электронных часах для счета десятков минут от 0 до 5 В [3]. Схема счетчика на 6 изображена правильно, но вот временная диаграмма напряжений в характерных точках счетчика собьет с толку даже опытного радиолюбителя и не позволит ему осмыслить принцип работы предлагаемого счетчика. А не осмыслив принцип работы какой-либо схемы, не стоит начинать ее конструировать. Ну и, наконец, рассмотрим счетчик с коэффициентом деления 587, изображенный на рис.7. Некоторые начинающие радиолюбители могут изумиться: "А зачем нужны счетчики с таким коэффициентом деления?" Пригодятся! Например, если есть в наличии высокочастотный кварц на очень "некрасивую" рабочую частоту, а нужен стабильный генератор прямоугольных импульсов низкой герцовой частоты, счетчик с таким "дурацким" коэффициентом деления окажется незаменимым. Также такие счетчики очень помогут при построении сверхточных реле времени и генераторов инфранизких частот. Я уже начал подумывать о таком реле времени, которое напомнит мне о моем столетнем юбилее (наверное, к тому времени буду страдать склерозом и забуду об этой знаменательной дате; на жену тоже не надеюсь, она уже сейчас забывает, что недавно отдал ей всю зарплату и просит еще). Ну да ладно, до моего столетия еще далековато, вернемся к схеме счетчика на 587, изображенного на рис.7, хотя и рассказывать в принципе нечего, все будет понятно, если ознакомиться с вышеизложенным. Одно скажу. Нечего разбрасываться сравнительно сложными счетчиками-дешифраторами К561ИЕ8 - счетчики на 2, 4, 8 легко можно построить и на D триггерах К561ТМ2. Но несмотря на всю простоту построения счетчиков на 2, 4, 8, некоторым радиолюбителям придется и над этим вопросом "поломать" голову. Облегчить им эту “головную боль” помогут схемы счетчиков на 2, 4, 8 и временные диаграммы напряжений в характерных точках для них, изображенные на рис.8. С их помощью очень легко усвоить, чем отличается счетчик импульсов от счетчика-делителя частоты следования импульсов. Если нам нужен был бы счетчик-делитель, логические схемы И-НЕ нам бы и не понадобились. Один триггер делит частоту на 2, два триггера - на 4, три - на 8. Но чтобы посчитать 2-й, 4-й, 8-й импульсы, нам необходимо применять данные логические схемы, используемые в качестве дешифратора. Кроме того, при установке исходного состояния на выходе таких счетчиков присутствовал бы уровень лог. "1", что равносильно состоянию счетчика при приходе 2-го, 4-го, 8-го счетного импульсов. В заключение хочу сказать, что я, как и многие украинцы, по обычаю не придерживаюсь некоторых устоявшихся традиций и не всегда доверяю некоторым классическим электронным схемам. В данной статье доказательств этому множество, лишь бы у читателя были элементарные знания в области электроники и чувство юмора. Литература. 1. А.Н. Маньковский. Схемы уравления цифровыми устройствами// Радиосхема. -2007. -№1. -С.10. 2. А.Н. Маньковский. Простые реле времени// Радиоаматор. -2003. -№2. -С.22. 3. В.Л. Шило. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. Москва. "Радио и связь". 1987.


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100