Suppresseur d'impulsions d'un rebond de contacts - un façonneur d'impulsions. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Si la technologie numérique est dans le domaine d'intérêt d'un radioamateur, il connaît très probablement le but de ces nœuds communs comme un suppresseur d'impulsions pour le "rebond" des contacts et un formateur d'impulsions. L'auteur de cet article propose une description du nœud d'origine qui combine ces fonctions.

Dans les appareils commandés par des boutons ou des interrupteurs, les radioamateurs utilisent généralement des unités de protection contre les impulsions de "rebondissement" de contact, décrites, par exemple, dans [1]. Souvent, divers façonneurs d'impulsions rectangulaires à partir de formes d'onde sinusoïdales ou arbitraires sont également utilisés [2].

Dans les nœuds de suppression des impulsions de "rebond", réalisés sur les éléments logiques les plus simples, lorsqu'ils sont contrôlés à partir d'une paire de contacts, il n'est pas possible d'éviter de retarder soit le front soit la chute de l'impulsion de sortie (voir Fig. 1 et 2 dans [ 1]) pendant un temps légèrement supérieur à la durée prévue du "rebond". Dans certains nœuds, les circuits RC réduisent l'impédance d'entrée de l'appareil, ainsi que sa vitesse.

Un déclencheur de Schmitt est souvent utilisé comme formateur d'impulsions, contenant un élément non inverseur (un amplificateur non inverseur ou deux inverseurs) et deux résistances. Ici, les résistances réduisent également l'impédance d'entrée du pilote, la vitesse et la bande passante. L'"hystérésis" inhérente au trigger de Schmitt limite la sensibilité du shaper et provoque un retard des chutes de tension générées par rapport aux points hypothétiques de coïncidence des niveaux du signal d'entrée et du seuil Uthr pendant un temps dépendant de l'"hystérésis" valeur et la vitesse de balayage du signal d'entrée. En d'autres termes, lors de la formation des impulsions, le trigger de Schmitt introduit un déphasage qui dépend de la fréquence.

Le nœud décrit ci-dessous est capable de remplir simultanément les fonctions d'un suppresseur d'impulsions pour le "rebondissement" des contacts et d'un formateur d'impulsions, tandis que la différence ne peut être que dans la valeur de la constante de temps du circuit RC.

Lorsque la tension d'entrée passe d'un niveau bas à un niveau haut, le nœud génère une forte chute positive à la sortie pour la première fois que le signal d'entrée dépasse le niveau de seuil. Lorsque la tension d'entrée passe d'un niveau haut à un niveau bas, une forte chute négative apparaît en sortie dès que l'entrée devient inférieure au niveau de seuil.

Le nœud est réalisé sur une élégante bascule RS, dont le schéma est illustré à la fig. 1 (voir aussi Fig. 6 dans [3]). Dans un déclencheur mis en œuvre sur un élément majoritaire non inverseur à trois entrées DD1, le circuit OS positif relie sa sortie à l'une des entrées (les trois entrées de l'élément sont égales). Les deux autres remplissent les fonctions des entrées de la bascule RS : l'une est directe S, l'autre est inverse R.

Ces entrées sont également égales ; n'importe lequel d'entre eux dans n'importe quel ordre peut se voir attribuer les désignations indiquées, qui sont déterminées par le mode de stockage.

La disposition (nom) des entrées de la bascule RS considérée détermine le mode de stockage - sur laquelle de ces entrées dans le mode de stockage le niveau haut est R, et l'autre est S, respectivement.

Ce qui a été dit peut être formulé d'une autre manière. Si la sortie de l'élément majoritaire est connectée à la première entrée et qu'un niveau haut est appliqué à la troisième entrée, alors la seconde sera l'entrée S, le déclencheur ne répond qu'à une chute de tension d'entrée positive, et si un niveau bas est appliqué à la troisième entrée, la deuxième entrée exécute les fonctions R et le déclencheur ne réagit qu'à une chute de tension d'entrée négative.

C'est la base du principe de fonctionnement de l'unité proposée, dont le schéma de principe est illustré à la Fig. 2, et les chronogrammes de son fonctionnement sont représentés sur la Fig. 3. Si le trigger DD1.1 est à l'état zéro (schéma 2 jusqu'à l'instant t1, Fig. 3), alors il y a un niveau haut en sortie de l'inverseur DD2.1 et sur le condensateur C1. L'entrée du dispositif sert d'entrée S, le noeud répond au premier front montant à l'instant t1 et passe dans un état unique. Le circuit R1C1 crée un certain retard, en maintenant pendant un certain temps un niveau haut à l'entrée inférieure de l'élément DD1.1 selon le circuit (Fig. 4), de sorte que le nœud ne réagisse pas.

Au temps t2, les fluctuations de la tension instantanée d'entrée (dues au "rebond" des contacts ou à d'autres raisons) près du niveau de seuil Jusqu'à la fin, la tension aux bornes du condensateur diminue et un niveau bas apparaît à l'entrée inférieure de l'élément DD1.1 .3. La bascule est maintenant prête à recevoir une chute de tension d'entrée négative. Jusqu'à l'instant t1.1, l'élément DD1 est maintenu à l'état 3 par un niveau haut de l'entrée du noeud et de sa sortie. A l'arrivée de la première chute négative à l'instant t0, le déclencheur passe à l'état 4, et, de manière similaire à ce qui a été dit ci-dessus, dans l'intervalle t3-tXNUMX ne répond à aucune baisse de la tension d'entrée.

La constante de temps du circuit RC dans le nœud de suppression d'impulsions "rebond" est choisie pour être légèrement supérieure à la durée de "rebond" attendue, et dans le formateur d'impulsions - moins d'un quart de la période de la fréquence maximale de la tension d'entrée .

L'impulsion générée par le nœud provient de la sortie 1. À la sortie 2, il y a un signal inverse par rapport à la sortie 1.

Le nœud décrit a des valeurs élevées des caractéristiques principales - sensibilité, impédance d'entrée, vitesse, bande passante - puisqu'elles sont entièrement déterminées par les paramètres de l'élément majoritaire.

En tant qu'onduleur, en plus de ceux indiqués dans le schéma, des éléments des microcircuits K561LA7, K561LE5, K561LP2 et similaires peuvent être utilisés.

Puisqu'il n'y a pas de circuits dans le nœud décrit qui fournissent une "hystérésis", dans la première approximation, il doit être considéré comme un déclencheur de Schmitt avec une "hystérésis" nulle qui n'aggrave pas la sensibilité. En réalité, cependant, en raison d'un changement du niveau logique à l'entrée inférieure de l'élément majoritaire selon le schéma (voir Fig. 2), le seuil Unop peut changer.

Les valeurs de la résistance R1 et du condensateur C1, en fonction de la valeur requise de la constante de temps, peuvent varier sur une plage extrêmement large : la résistance de la résistance va de O (cavalier) à 10 MΩ, la capacité du condensateur est de 0 (absent) à des dizaines et des centaines de microfarads. Si la résistance est nulle (cavalier), la capacité du condensateur ne doit pas dépasser 1000 pF. Dans le cas où le condensateur est absent, son rôle est joué par la capacité d'entrée de l'élément DD1.1 (12 ... 15 pF). Au lieu d'un circuit RC, n'importe quel élément de retard peut être utilisé, y compris un ou plusieurs éléments logiques non inverseurs.

littérature

1. Biryukov S. Dispositifs de suppression de rebond de contact. - Radio, 1996, n° 8, p. 47, 51.
2. Biryukov S. Générateurs et formateurs d'impulsions sur microcircuits CMOS. - Radio, 1995, n° 7, p. 36, 37 ; n° 9, p. 54, 55.
3. Alekseev S. L'utilisation de microcircuits de la série KR1533. - Radio, 1991 n° 2, p. 64. 65.

Auteur : A.Samoilenko, Klin, région de Moscou

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