Устройства счета импульсов в народном хозяйстве

June 16, 2015 by admin Комментировать »

Принцип действия многоразрядных двоичных счетчиков можно уяснить из блок-схемы, изображенной на рис. 3-9, а. Счетчик состоит из нескольких последовательно соединенных триггерных ячеек. Количество ячеек определяет число разрядов. В начальный — нулевой момент левые половины триггерных ячеек открыты, а правые закрыты. К анодам правых половин ламп триггеров подключены неоновые лампы, служащие индикаторами рабочего состояния схемы.

В нулевом положении левая половина лампы закрыта н неоновая лампа не горит. При появлении на входе первого триггера импульса его левая половина откроется и загорится неоновая лампочка. Это положение будет соответствовать состоянию «1». Последующие триггерные ячейки остаются без изменения, так как для их переброса необходимо на вход следующей ячейки подать отрицательный импульс (или перепад напряжения), который возникает при переходе лампы из закрытого в открытое состояние.

В нашем случае в двоичных счетчиках импульс для запуска последующих триггерных ячеек снимается с анодов правых половин ламп. Поэтому при переходе правой половины лампы из открытого в закрытое состояние на аноде выделится положительный перепад напряжения, который не производит никакого воздействия на последующие каскады. При появлении следующего импульса первый триггер вернется в исходное состояние, неоновая лампа погаснет, второй триггер перебросится и загорится его неоновая лампа, соответствующая регистрации числа 2.

Третий импульс снова перебросит первый тригегр, загорится неоновая лампа первого триггера и будет продолжать гореть лампа

Рис. 3-9.

второго. Таким образом, суммируя разряды (первая лампа соответствует цифре 1, а вторая—цифра 2), получаем число 3, что соответствует регистрации трех импульсов. Четвертый импульс переведет первый и второй триггеры в исходное состояние, но при этом перебросит и третий триггер. Загорится неоновая лампа только третьего триггера, соответствующая цифре 4. Аналогичным образом будет происходить процесс регистрации и остальных импульсов.

При двоичной системе счисления первый триггер регистрирует едингцы импульсов, т. е. 2°=\, второй триггер ре ристрирует 21=2 — двойки импульсов. Третий триггер 22= =4 —четверки импульсов, четвертый 23=8 — восьмерки импульсов и т д. Максимальная емкость счета определяется количеством разрядов, т. е. количеством триггеров На триггерных ячейках можно построить пересчетные устройства для счета импульсов в десятичной системе счисления. Оии более удобны при обработке результатов, ио сложнее по конструкции. Для создания одной ячейки десятичной системы (такую ячейку называют декадой) требуется четыре триггера.

Структура отдельной декады показана на рис. 3-9,6. Она состоит из четырех триггеров, соединенных последовательно, причем три последние охвачены обратной связью. За счет этой обратной связи последняя триггерная ячейка выдает один импульс в ответ не на каждый 16-й импульс, подаваемый на вход декады, как это было бы в обычном счетчике, а на каждый 10-й.

Принцип действия пересчетной декады легко уяснить из диаграммы, приведенной на рис. 3-9, в. Заштрихованные клетки соответствуют закрытому состоянию соответствующей половины лампы, нез а штрихованные — открытому.

Принципиальная схема пересчетной декады со скоростью счета импульсов до 1 МГц показана на рис. 3-10. В исходном состоянии левые лампы триггерных ячеек закрыты, а правые открыты. Неоновые сигнальные лампы погашены.

Прн приходе на сетку левой половины лампы первой ячейки импульса отрицательной полярности триггер опрокидывается и загорается неоновая лампа Л$, соответствующая индикации первого импульса. На аноде правой половины лампы появляется положительный перепад напряжения, который не оказывает воздействия на последующие каскады и они остаются в исходном состоянии. Прн приходе второго импульса первая ячейка перебрасывается в исходное состояние, лампа Ль гаснет, загорается лампа Л& соответствующая приходу второго импульса, вторая ячейка (лампа Лг) перебрасывается. Остальные ячейки остаются в исходном состоянии, так как на аноде правой половины лампы Лз образуется положительный перепад напряжения.

Третий импульс опрокидывает только первую ячейку, так как на выходе правой половины лампы, как н при подаче первого импульса, возникает положительный перепад напряжения. При этом загорается неоновая лампа Л7,

Четвертый импульс опрокидывает первую и третью ячейки и зажигает неоновую лампу Л%. Пятый — только первую ячейку и зажигает неоновую лампу Л». Шестой опрокидывает первую и вторую ячейки и зажигает лампу Л1 о. Серьмой — опрокидывает первую ячейку и зажигает лампу Лц,

Восьмой импульс опрокидывает первую, вторую, третью и четвертую ячейки. При приходе восьмого импульса загорается лампочка Л12. При опрокидывании четвертой ячейки за счет обратной связи одновременно еще раз опрокидываются вторая и третья ячейки. На диаграмме (рис. 3-9, в) для иллюстрации этого факта восьмому импульсу соответствуют две строчки Дополнительное опрокидывание второй и третьей ячеек за счет действия обратной связи равносильно воздействию на вход схемы как бы еще шести дополнительных импульсов.

После этого для возврата схемы в исходное состояние достаточно подать на ее вход всего два импульса, так как четыре последовательно соединенных двоичных элемента, как было показано, возвращаются в исходное состояние при воздействии 16 импульсов на их вход. Девятый импульс перебрасывает первую ячейку и включает лампу Л13. Десятый импульс перебрасывает первую, вторую, третью и четвертую ячейки, и схема возвращается в исходное состояние.

Полупроводниковые диоды, стоящие в сеточных цепях, служат для обеспечения требуемого быстродействия и предохраняют счетчик от ложных срабатываний.

Неоновые лампы Ль—Лц включены по интерполяционной схеме (попарно-последовательно) и свободными концами подсоединены к двум общим шинам, «четной» и «нечетной», одна из которых соеди-

иена с анодом левой половины лампы первого триггера, а вторая— с анодом правой половины. Объединенные электроды пар неоновых ламп подключены через резисторы #13 и R2о, R7 и Rn и /?15, R9, Ri7 и /?22, R21 и R27 к соответствующим анодам ламп половин триггеров, находящимся в открытом состоянии в момент прихода импульсов, порядковые номера которых соответствуют номерам, подсвечиваемым неоновыми лампами. Такая схема включения индикаторных

ламп наиболее проста, так как не требует применения диодного дешифратора и других специальных устройств, но применима лишь с триггерами, построенными на электронных лампах.

Для приведения схемы в рабочее состояние перед началом счета предусмотрена кнопка с нормально замкнутыми контактами «Сброс». Для сброса достаточно отсоединить от земляной шииы (корпуса) резисторы Raь #45, #5о, #55*

Рис. З-ll,

Рис, 3-12. (Резисторы Rs—R& по 36 к, Rzz—R*s по 24 к.)

Схемы пересчетных декад могут быть выполнены на транзисторах, тиратронах с холодным катодом и других электронных элементах.

Пересчетная декада на частоту счета 250 кГц (автор конструкции К. Тычиио) приведена на рис. 3-11. Как и ранее рассмотренная декада, оиа состоит из четырех триггеров, соединенных последовательно и охваченных обратной связью. Схема запускается импульсами положительной полярности амплитудой 6 В при длительности фронта импульсов не более 100 нс.

Мы не будем подробно рассматривать работу этой декады, так как она мало чем отличается от работы декад с обратными связями, построенными на лампах.

Принципиальное отличие схем на рис. 3-6 н 3-7 в системе индикации: в декаде конструкции К. Тычино для индикации применена цифровая неоновая лампа типа ИН-1. Напряжение на электроды цифровой лампы подается через дешифратор. В схеме применен дешифратор с восемью входами и десятью выходами. Матрица выполнена и а 30 диодах типа Д9Ж. Сигналы с коллекторов соответствующих транзисторов триггерных ячеек додаются через согласующие каскады, выполненные и а транзисторах Т ь ТА, Т& Г8, Т9, ТХ2> Г13, типа МП26А по схеме ключей. Схема дешифратора составлена таким образом, что соответствующее напряжение питания подается посредством общих шин раздельно на четные и нечетные цифры. При этом отдельные цифры индикаторной лампы загораются только тогда, когда их шина соединена с коллекторами открытых ключей Так, при свечении цифры 2 необходимо погасить остальные четыре цифры: 0, 4, 6, 8. Для этого электроды неонового индикатора соединяются через диоды Д15. Дгв, Дзв, Д*о с коллекторами открытых ключей — транзисторов Г5, Гι2, Γιβ.

Аналогичным образом происходит процесс при индикации нечетных цифр.

Высокочастотный многоканальный счетчик на интегральных схемах с цифровой индикацией (автор конструкции В. П. Барковский, экспонат 26-й ВРВ). Прибор предназначен для нахождения многомерных функций распределения при автоматической обработке статистической информации и содержит 15 идентичных быстродействующих каналов. Каждый канал состоит из шести разрядов счета, каждый разряд счета из десятичной декады, выполненной на четырех триггерах Тх—Т\ типа 1ТК941 (рис. 3-12), десяти электронных ключей на транзисторах Т%—Тц типа МП26Б, позволяющих согласовывать выходные цепи триггеров с входными цепями цифрового индикатора типа ИН-2 и цифрового индикатора. Входные цепи электронных ключей включены по интерполяционной схеме. Это позволило обойтись без диодного дешифратора. Пересчетная схема такого типа позволяет считать последовательности импульсов с частотой следования до 10 МГц.

Конструктивно каждый канал выполнен на отдельной печатной плате, на которой также укреплен и цифровой индикатор.

Источник: Смирнов А. Д., Радиолюбители — народному хозяйству. — 2-е изд., перераб. и доп. — М: Энергия, 1978. — 320 с., ил.— (Массовая радиобиблиотека; Вып. 957).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты