Формирователь заданного числа импульсов

Устройство, принципиальная схема которого изображена на рис. 1, формирует любое заданное число импульсов в пределах от 1 до 10. Оно может быть использовано в приборах контроля работы цифровых узлов, в шифраторах кодов или команд, в коммутаторах и т. п. От известных устройств подобного назначения формирователь отличается простотой построения, небольшим числом интегральных микросхем, а также малой (не более 4,5 мВт) потребляемой мощностью, что позволяет использовать его в приборах с автономным питанием. Частота следования импульсов на выходе формирователя -- от 0,1 Гц до 1 МГц (при указанных на схеме номиналах элементов R7, С3 она примерно равна 10 Гц), скважность - 2.

Puc.1

Устройство содержит управляемый мультивибратор (DD3.2, DD3.3, DD4.1), счетчик (DD2), элемент совпадения (DD3.1) и узел блокировки (DD1, DD4.2, VD13).

Число импульсов в посылке определяется введенным в счетчик (с помощью шифратора в двоичном коде) числом, дополняющим его до 10. Чтобы получить серию из десяти импульсов, в счетчик вводят число 10 (о том, как формируются посылки импульсов в этом случае, будет рассказано далее). Последний импульс посылки переводит счетчик в нулевое состояние (0000), и на выходе элемента совпадения появляется напряжение, запрещающее работу мультивибратора. Сигналы двоичного кода, соответствующие задаваемому числу импульсов, можно получить с помощью диодного шифратора, схема которого показана на рис. 2.

Puc.2

В момент включения питания возникающий на резисторе R6 (см. рис. 1) при зарядке конденсатора С2 положительный импульс устанавливает счетчик DD2 в нулевое состояние (0000). Одновременно на выходе элемента совпадения DD3.1 появляется высокий логический уровень, запрещающий включение мультивибратора и разрешающий параллельную запись сигналов двоичного кода в счетчик (по входам SI, S2, S4, S8) через элементы микросхемы DD1 узла блокировки. При поступлении этих сигналов (нажата одна из кнопок SB1-SB 10) счетчик устанавливается в соответствующее состояние. На выходе элемента DD3.1 появляется низкий уровень, создающий условия для запуска мультивибратора, а на выходе инвертора DD4.2 - высокий уровень, который быстро заряжает конденсатор С1 через диод VD13 и запрещает запись сигналов через микросхему DD1.

Мультивибратор генерирует импульсы с частотой повторения, определяемой цепью R7C3. Они поступают на вход счетчика DD2 и переключают его. Так как вход А2/10 соединен с общим проводом, счетчик К176ИЕ2 работает как декада, в которой после состояния 9 (1001) первый и четвертый триггеры (и, следовательно, весь счетчик) устанавливаются в нулевое состояние. При этом на выходе элемента DD3.1 вновь возникает высокий логический уровень, мультивибратор выключается, и конденсатор С1 разряжается через резистор R5 и элемент DD4.2. Через некоторое время, определяемое цепью R5C1. напряжение на входах элементов микросхемы DD1 понижается. до уровня 0 и становится возможной следующая запись сигналов двоичного кода в счетчик. Иначе говоря, эта цепь создает паузы между сериями импульсов; не будь ее, мультивибратор работал бы непрерывно все время, пока нажата кнопка шифратора.

Несколько слов о формировании серии из десяти импульсов. В этом случае в счетчик вводится двоичное число 1010, соответствующее десятичному числу 10. Первый импульс мультивибратора переключает счетчик в состояние, описываемое десятичным числом 11 (двоичное - 1011). Следующим (вторым) импульсом первый и четвертый триггеры счетчика устанавливаются в нулевое состояние, второй же остается в единичном, что соответствует числу 2 (0010). Далее формирователь работает так же, как и в других случаях.

Кроме указанных на схеме, в устройстве можно применить любые маломощные германиевые (например серии Д9) или кремниевые (Д219, КД522А, КД522Б и т. п.) диоды и микросхемы серии К164. При монтаже необходимо помнить о защите микросхем от статического электричества.

Налаживание формирователя сводится лишь к установке (подбором резистора R7) желаемой частоты повторения импульсов.

Источник: Радио 8/87
Автор: Ю.ЭРИВАНСКИЙ, г. Москва