Тригери в ключових і рахункових пристроях - введення в цифрову техніку
При конструюванні приладів і пристроїв цифрової техніки, наприклад різних за призначенням автоматів, комутаторів електричних ланцюгів, в апаратурі дистанційного керування моделями радіоаматори дуже широко використовують 0- і Ж-тригери, що працюють в режимі рахунку імпульсів. Для цього на рахунковий вхід тригера подають імпульси позитивної полярності, переключають тригер з одного логічного стану в інше, а він, у свою чергу, своїми вихідними сигналами комутує інші електричні ланцюги.
В принципі керувати таким комутатором можна за допомогою будь-якого хутра-ного перемикача, наприклад кнопкового або тумблера, але обов'язково через додатковий пристрій, що усуває так званий "брязкіт" контактів, а також передбачаючи інші заходи, що запобігають помилкові спрацьовування тригерів від різних електричних перешкод.
Перш за все-що таке "брязкіт" контактів? Так називають паразитний електричний ефект, що виявляє себе в момент дотику поверхонь контактів механічного перемикача. Суть цього явища полягає в тому, що в цей момент в ланцюзі, в яку контакти включені, виникає серія імпульсів тривалістю близько мілісекунди. Вони-то і призводять до помилкових спрацьовувань тригера і, отже, порушення його роботи.
Для усунення брязкоту контактів зазвичай вводять додатковий RS-тригер, складений з двох елементів 2И-НЕ. На рис. 35 такий RS-тригер утворюють елементи DD1.1 і DD1.2 мікросхеми К155ЛАЗ. У початковому стані тригера на його прямому виході (висновок 3) напруга високого рівня, на ін-версня-низького. Лічильний D-тригер DD2.1 в цей час зберігає стан, в якому він опинився в момент включення джерела живлення. При натисканні на кнопку SB1 її рухливий контакт багаторазово стосується іншого, нерухомого контакту, викликаючи серію імпульсів. Перший же імпульс серії перемикає RS-тригер в нульове стан і ніякої наступний брязкіт контактів вже не змінить його. У цей момент на його інверсному виході виникає стрибок напруги позитивної полярності, під дією якого рахунковий D-тригер DD2.1 змінює своє логічне стан на протилежне. При відпуску кнопки на вхід 1 елемента DD1.1 знову подається низький рівень напруги і RS-тригер перемикається в початковий стан. Лічильний ж D-тригер може повернутися в початковий стан лише при повторному натисканні на кнопку SB1.
Мал. 35. Ключове пристрій з RS-тригером на вході
Світлодіоди HL1 і HL2 дозволяють візуально спостерігати за станами і роботою тригерів і робити відповідні висновки. Кнопка SB2 дозволяє встановлювати D-тригер в нульове стан, а керуючі сигнали можна знімати з будь-якого з виходів тригера (висновки 5 і 6). У такому пристрої може, звичайно, працювати і рахунковий Ж-тригер.
Навіщо потрібен конденсатор С1, який блокує ланцюг харчування тригерів? Справа в тому, що тригери, як, втім, багато інших мікросхеми серії К155, вельми чутливі до різних електричних перешкод. Якщо, наприклад, торкнутися металевим предметом монтажного провідника, в ланцюгах пристрої з'являться імпульсні перешкоди, здатні змінити стан тригерів. Конденсатор ж, блокуючий ланцюг харчування, захищає тригери від подібних перешкод.
Запам'ятайте на майбутнє: для надійної роботи пристроїв цифрової техніки на їх платах між провідниками ланцюга харчування необхідно встановлювати по одному блокувальний конденсатор ємністю 0,033. 0,047 мкФ на кожні дві-три мікросхеми, розташовуючи їх рівномірно серед мікросхем. Джерелом перешкоди може стати і невикористаний вхідний висновок мікросхеми, так як в ньому теж можуть наводитися паразитні електричні імпульси. Такий вхід мікросхеми доцільно взагалі ні до чого не підключати, залишивши його вільним, або на платі підпаяти до контактної майданчику мінімальних розмірів, до якої не підключені будь-які інші провідники. Невикористані J-входи JK-тригерів можна підключати до їх інверсним виходів, а К-входи-до прямих виходів. Можна також невикористовувані входи підключити до вихідного висновку невикористаного логічного елемента І-НЕ, з'єднавши його входи із загальним проводом мережі живлення. Крім того, невикористовувані входи мікросхем можна об'єднувати і підключати їх до плюсового провідника джерела живлення через резистор опором 1. 10 кОм. Абсолютно неприпустимо підключати до входу мікросхеми провідник, який під час роботи пристрою може виявитися непідключеним до виходу джерела сигналу, наприклад в разі управління пристроєм за допомогою перемикача або кнопкового перемикача. Щоб запобігти перешкоди, такі провідники обов'язково треба підключати до плюсового провідника ланцюга харчування через резистор опором 1. 10 кОм.
Переходимо до опису кількох простих конструкцій, в яких використовуються знайомі вам мікросхеми.