Sadamvuif

Сенсорная /тугощадна

/С тнтанту переполнения

/Сре/71

в насоса

ЮОнОм

Заземяенная I няощадна

6б/а;од

цательный фронт снова запустит одновибратор. В данном примере одновибратор срабатывает на каждый второй импульс £вь так что на каждые два входных импульса приходится толька один выходной; следовательно, частота делится на 2.

Пример 13.6. а) Вычислить время выдержки на рис. 13.11. а, если Ra~ 10 кОм, С=0,1 мкФ. б) Какой номинал а следует выбрать, чтоб схема делила входной сигнал частотой 1 кГц на 3?

Решение, а) Из (13.9) <>-1,1(10-10 )(0.М0-) = 1,1 мс. б) t должно быь больше двух периодов Ею, т. е. 2 мс. и меньше ipex периодов, т. е. 3 мс. Выберем /=2,2 мс; тогда 2 мс-1,1 Ra (0,1-Ю Ф); /?а-20 кОм.

OfilMH0

В. =12к0м

S SSS 6

Пропущенный импульс

Рис. 13.14. Схема (с) и формы сигналов (б) детектора пропуска импульса. 18-1718 -

13.6.4. Детектор пропущенного импульса. Одновибратор на ИМС 555 совместно с транзистором Т (рис. 13.14, а) образуют детектор пропущенного импульса. При нулевом Евх эмиттерный диод транзистора Т фиксирует на конденсаторе С напряжение, превышающее потенциал земли на несколько десятых вольта. Таймер 555 находится при этом в состоянии с высоким уровнем fBbix (вывод 3). Когда £вх становится высокиМ , транзистор Т запирается и начинается заряд конденсатора С. (Этот процесс показан на рис. 13.14,6.) Если £вх снова переходит на низкий уровень прежде, чем окончится время выдержки, напряжение на конденсаторе С будет сброшено приблизительно до О В. Если же, однако, такой переход Е до окончания цикла выдержки не произошел, схема переходит в устойчивое состояние с низким уровнем Свых- То же самое происходит в случае, когда длительность выдержки RaC несколько превышает период £вх- Такая схема может использоваться для обнаружения сбоев и пульсаций. Если импульсы fsx поступают на схему от тахогенератора, укрепленного на вращающемся валу, то по сигналу на выходе,схемы мы можем определить, когда скорость вращения вала станет ниже заданной величины. Таким образом, схема детектора пропуска импульсов может быть использована также для измерения и регулирования скорости.

13.7. Введение в счетные таймеры

Если мы включим таймер по схеме генератора и подадим сигнал с его выхода на счетчик, то получим схему счетного таймера. Обычно счетчик имеет много раздельных выходных зажимов. На одном из них за каждый период Т работы генератора возникает один импульс. На втором выходном зажиме один импульс приходится на каждые два периода {2Т), на третьем - на каждые четыре периода (4 Т) работы генератора и т. д.>

Некоторые счетчики имеют структуру, допускающую объединение выходов. При этом результирующая импульсная последовательность на выходе представляет собой сумму импульсных последовательностей каждого из вы.ходов. Так, например, если мы соединим вместе первый, второй и третий выход счетчика, то в результате получим один выходной импульс на каждые ,1Г+2Г+ +4Г=7Г периодов работы генератора. Про такой счетчик говорят, что он программируемый, поскольку пользователь может задавать программу получения одного импульса для любой комбинации выходов таймера. Примером такого программируемого таймера-счетчика служит ИМС XR-2240 фирмы Ехаг, являющаяся представителем целого семейства счетных таймеров.

> Имеется в виду двоичный счетчик. - Прим. перев.

< I

13.8. Программируемый таймер-счетчик XR-2240

13.8.1. Описание схемы. Из рис. 13.15 и приложения 5 видно, что ИМС XR-2240 содержит в одном 16-контактном корпусе с планарным расположением выводов один модифицированный таймер 555, один 8-разрядный двоичный счетчик и схему управления.

Положительный фронт импульса, поданного на вход запуска (вывод U), запускает задающий генератор - таймер 555. Остановка генератора происходит по положительному фронту импульса, поданного на вход сброса (вывод 10). Пороговые напряжения по обоим входам ( запуск и сброс ) составляют около -)-1,4В.

Основной период Г, соответствующий одному циклу работы генератора 555, задается внешней /?С-цепью, подключаемой к выводу 13 ( основной цикл ), г вычисляется по формуле

T=RC, (13.10)

где R измеряется в омах, С - в фарадах, а Т - в секундах. R может иметь номинал от 1 кОм до 10 МОм, а С -от 0,005 до 1000 мкФ. Благодаря этому период генерации ИМС 555 может лежать в диапазоне от микросекунд до часов.

В схеме предусмотрена возможность измерения выходного сигнала с задающего генератора на таймере 555, для чего служит вывод И. Кроме того, сигнал с выхода таймера 555 подается на

Запуск

1<f у Выход задающего генератора

Выходы

---- -----А-----------,

ХВ-2240

Скема \управления

Задсюш,ий генератор (таймер 555)

8-разрядный двоичный счетчик

Сврос I

4 -о-

С -о

8 -о-

< Основной, цикл

ZT 47 8T 167 3ZT 67 1Z8T

Рис. 13.15. Блок-схема программируемого таймера-счетчика XR-2240.

вход 8-разрядного двоичного счетчика. Работа счетчика рассмат- ривается в разд. 13.8.2.

13.8.2. Работа счетчика. На рис. 13.16 предсгавлена упрощенная схема двоичного 8-разрядного счетчика. Выход задающего генератора 555 показан здесь в виде ключа, один контакт которого заземлен, а другой подключен к резистору подпора 20кОм. Стабилизированное напряжение для этой цепи можно взять с\ вывода 15. Каждый отрицательный перепад выходного сигнала б55 увеличивает содержание счетчика на единицу.

Нормальным (исходным) для ИМС 2240 является состояние сброса. В этом состоянии все 8 выходных цепей микросхемы (выводы с / по S) ведут себя как разомкнутые цепи, что позволяет представить их в виде выходных ключей, показанных на рис. 13.16. К тем выходным зажимам, которые предполагается использовать, следует подключить напряжение подпора через резисторы 10 кОм (рис. 13.16). В показанной на рисунке схеме в исходном состоянии на выходах I и 4 будет высокий уровень напряжения.

При запуске ИМС 2240 (поданным на вывод 11 импульсом) все выходные ключи счетчика замыкаются сигналом, поступающим от схемы управления, и на выходах /-8 устанавливается низкий уровень напряжения. Таким образом, в начале счета все выходы счетчика фактически заземлены. В конце каждого основного периода генератор 555 один раз переключает счетчик. Ключ Г счетчика (в цепи вывода /) размыкается (выход / становится высоким ) после первого, а замыкается после второго периода работы задающего генератора. Процесс счета показан на рис. 13.16, б.

Выходной вывод 2 обозначен на рис. 13.16, с меткой 2Т. Из рис. 13.16,6 видно, что уровень выходного напряжения на выводе 2 остается низким в течение двух периодов работы задающего генератора; за это время дважды меняется состояние первого выхода. Это замечание можно обобщить на все выходы двоичного счетчика, а именно: длительность сигнала с низким уровнем на каждом из выходов равна двум временным интервалам предшествующего выхода. На рис. 13.16, б показаны временные диаграммы выходов с i по 5, а в табл. 13.1-всех выходов счетчика.

Пример 13.7. Сколь долго после запуска сохраняется низкий уровень напряжения на следующих выходах: а) выводе 3; б) выводе 4; в) выводе 7 и г) выводе 87 R=100 кОм, а С=0,01 мкФ.

Решение. Из уравнения (13.10) определяем основной период колебаний задающего генератора:

Г = (100-103) (0,01-10-6) = 1

Из табл. 13Л следует: а) t°=4-l мс=4 мс; б) <°=8-1 мс=8 мс; в) /0=64-1 мс= =64 мс; г) / =128-1 мс=128 мс.

\\20k0m

с выхода 55S

На Вход 8-разряд

но&о счетчика

ЮкОм

МПППППРпппппг

a!RxmJLLnu::

ГЦ

Вход запуск (вывод 11) * Выход задающего генератора

Выходы -счетчика t ВыВод 1

.выВорг

. Вывода

. ВыВод4

16 Г

. ВыВод/

Рис 13.16. Работа счетчика, -упрощенная с.е.,а еь,хсд ь,; иепе ИМС = .-вре.,е .я диаграмма снгиа.оз