EdW 09 1997.pdf
(
9791 KB
)
Pobierz
Projekty AVT
Mikrokomputer
edukacyjny z 8051
część 2
Montaż i uruchomienie
Cały układ elektryczny zmontowano
na dwóch dwustronnych płytkach druko−
wanych z metalizacją otworów. Niestety
ze względu na ilość elementów nie uda−
łoby się wykonać wersji jednostronnej
przy porównywalnym koszcie obu płytek.
Na rysunkach 4 i 5 przedstawiono roz−
mieszczenie elementów obu płytek mik−
rokomputerka: bazowej i wyświetlacza.
Dodatkowo zmontowane urządzenie wi−
doczne jest na zdjęciach w artykule. Po−
nieważ jednak jest to egzemplarz prototy−
powy układu, nie widać na nim dwóch
układów scalonych (U6 i U13), zostały
one dolutowane od spodu. Wszyscy na−
bywcy zestawu AVT−2250 otrzymają płyt−
ki drukowane takie same jak przedsta−
wiono na rysunkach montażowych, dlate−
go ich tylko należy się trzymać montując
cały układ, a nie zdjęć prototypu.
Ze względu na dość duże upakowanie
elementów, należy bezwzględnie prze−
strzegać prawidłowych zasad montażu.
Do wlutowywania elementów najlepiej
jest posłużyć się stacją lutowniczą o mo−
cy max. 40W. W ostateczności wprawie−
ni elektronicy amatorzy mogą dokonać
montażu przy pomocy zwykłej transfor−
matorówki z dobrze wykonanym grotem,
przełączając moc na max. 45W. Pod żad−
nym pozorem nie należy używać popu−
larnych niegdyś w składnicach harcers−
kich dużych lutownic z kolbą, które nada−
ją się jedynie do ... lutowania dachów
z blachy. Jak wynika z mojej praktyki
w pracowni, wielu czytelników przesyła
mi z prośbą o uruchomienie zmontowa−
ne kity AVT, na widok których włos się na
głowie jeży. Efektem prawdopodobnie
używania lutownicy o zbyt dużej mocy są
powypalane punkty lutownicze, prze−
grzane krople cyny na końcówkach ele−
mentów, przerwane i poodklejane ścież−
ki. Taki układ nie nadaj się do reanimacji
a jedynie do kosza.
Dlatego jeżeli nie masz wprawy w po−
sługiwaniu się lutownicą, poproś kogoś
znajomego, aby fachowo bez uszkodzeń
zmontował Ci obie płytki mikrokomputerka.
Montaż należy rozpocząć od płytki ba−
zowej – kit AVT−2250/1. Kolejność monta−
żu jest następująca: rezystory, dioda D1,
podstawki pod układy scalone, dioda LED,
kondensatory elektrolityczne a następnie
stałe, mikroswicz S1, dławik, złącze portu
szeregowego Z1 oraz zasilające Z2.
Rys. 4. Schemat montażowy płytki bazowej
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/97
15
Projekty AVT
raźne obrysy na płytce drukowanej ułat−
wią to zadanie. Dostarczane w zestawie
mikroswicze klawiatury należy wlutować
w płytkę wciskając je „do końca”. Umoż−
liwi to potem prawidłowe zamocowanie
(wykonanej samodzielnie domowym
sposobem !) folii klawiatury.
Po zmontowaniu płytki wyświetlacza,
należy dokonać wstępnego sprawdzenia
„na sucho”. Po sprawdzeniu poprawnoś−
ci montażu i usunięciu ewentualnej nad−
wyżki kalafonii (takie sytuacja nie powin−
na się zdarzać !) sprawdzamy wzrokowo
jeszcze raz całość bardzo dokładnie. Te−
raz można włożyć układy scalone w pod−
stawki na płytce wyświetlacza.
Odkładamy mikrokomputerek na bok
i przystępujemy do wykonania kabla łą−
czącego obie płytki. Do tego celu służą
2 złącza typu Z−FC16, typowe „zacis−
kane” na 16−żyłowy kabel taśmowy, któ−
ry znajduje się w kicie. Tym Czytelnikom,
którzy nie wiedzą dokładnie jak prawidło−
wo wykonać tę czynność przypominam,
że w numerze 7/96 EdW w artykule na
stronie 10−11 pisaliśmy o tym, toteż ser−
decznie zapraszam do lektury. Wspomnę
tylko że bez imadła lub kawałka płaskiej
deski się nie obejdzie.
Przykład prawidłowo zmontowanego
kabla przedstawia zdjęcie w artykule. Po−
łączenie pomiędzy obiema płytkami nie
powinno być dłuższe niż 5...10 cm.
Teraz można połączyć obie płytki. Ukła−
damy je na stole w pozycji jak pokazano
na zdjęciu, płytka wyświetlacza z klawia−
turą znajduje się na dole a bazowa na gó−
rze a następnie spinamy całość wykona−
nym wcześniej kablem. Próbnikiem
zwarć warto jest skontrolować prawidło−
we połączenie szyny zasilania +5V i masy
GND pomiędzy dwiema płytkami.
Przed uruchomieniem należy uzbroić
nasz układ w jumpery, i tak płytce bazo−
wej zakładamy je na:
– JP1: pozycja „0000h”
– JP2: pozycja „8k” (w przypadku użycia
jako U4 – 6264), lub pozycja „32k”
(dla U4 – 62256)
Rys. 5. Schemat montażowy płytki klawiatury i wyświetlacza
Uwaga przy wlutowaniu rezonatora
kwarcowego! Ze względu na metalizo−
wane punkty na płytce drukowanej, ele−
ment ten należy wlutować nieco (1mm)
ponad powierzchnią płytki, tak aby meta−
lowa obudowa rezonatora nie zwierała,
poprzez punktu lutownicze, jego wypro−
wadzeń. Można także posłużyć się kawał−
kiem taśmy samoprzylepnej i „podłożyć”
ją pod montowany rezonator.
Złącza typu goldpin należy przed wlu−
towaniem dopasować, odcinając po−
trzebne ich długości (ilości pinów) w za−
leżności od typu złącza. I tak dla złącza
systemowego (CONN1) będzie to listwa
2x40 pinów, złącza portu P1 (PORT1) list−
wa 2x5 pinów, jumpera JP3 – listwa 2x3
piny. Podobnie postępujemy przed wluto−
waniem pozostałych jumperów: JP1,
JP2, JP4, a następnie na wszystkie JPx
zakłądamy po 1 zworniku (jumper). W ze−
stawach AVT−2250/1, /2 w wersji B załą−
czono wystarczającej długości listwy
„goldpin”, które należy porozcinać najle−
piej za pomocą ostrego nożyka introliga−
torskiego. Nie należy używać do tego ce−
lu np. zaostrzonych szczypiec, bo może
to spowodować odłamanie plastikowej
listwy – wspornika, przez co w efekcie
stracimy 1 rząd „goldpinów”.
Po zakończeniu montażu płytki bazo−
wej, jeszcze raz sprawdzamy jakość luto−
wania, usuwamy ewentualne zwarcia po−
między punktami oraz dodatkowo spraw−
dzamy całą płytkę metodą „pod światło”,
tak na wszelki wypadek, aby upewnić się
że montaż jest w porządku. Bardziej prze−
zorni mogą przedzwonić dodatkowo płyt−
kę używając do tego celu wskaźnika
zwarć lub zwykłego multimetru. Należy
przy tym wzorować się schematem ideo−
wym z rysunkiem 2.
Przed włożeniem układów scalonych
w podstawki należy bezwzględnie doko−
nać próby zasilenia układu „na sucho”.
Do tego celu należy użyć zasilacza stabili−
zowanego o napięciu wyjściowym 5V
TTL, i wydajności prądowej min. 200mA.
Zasilacz taki powinien być zbudowany
w oparciu o scalony stabilizator typu
7805, co zapewni prawidłowe warunki
zasilania bez możliwości uszkodzenia
drogich kostek. Przykładowe rozwiązanie
takiego układu idealnie nadające się do
zastosowania w naszym urządzeniu opi−
szemy w kolejnym numerze EdW. Na ra−
zie musi nam wystarczyć chociażby zasi−
lacz laboratoryjny lub popularna „wtycz−
ka” ze stabilizacją na poziomie 5V TTL
(TTL tzn. z tolerancją 0,25V).
Po dołączeniu zasilania do „pustego”
ciągle układu, dioda LED powinna zaświe−
cić. Należy skontrolować napięcia zasilają−
ce na podstawkach wszystkich układów
scalonych, a także na złączach (“goldpin”).
Jeżeli wszystkie podstawki są zasilane
prawidłowo, odłączamy zasilanie, zwiera−
my na chwilę wyprowadzenia złącza zasi−
lającego Z2 a następnie wkładamy układy
scalone w podstawki zwracając szczegól−
na uwagę na ich prawidłowy kierunek.
Jeszcze raz upewniwszy się o prawid−
łowym kierunku układów scalonych, od−
kładamy na bok płytkę bazową i zabiera−
my się do zmontowania płytki wyświetla−
cza z klawiaturą.
Płytka ta wymiarami jest dopasowana
do bazowej, wykonano ją także w wersji
dwustronnej z metalizacją otworów. Po−
stępujemy zgodnie z zasadami omówio−
nymi wcześniej podczas opisu montażu
płytki bazowej mikrokomputera.
Dla ułatwienia podaję praktycznie
sprawdzoną kolejność montażu: rezysto−
ry poziome, diody D2...D17, podstawki
pod układy scalone, kondensatory stałe,
wyświetlacze, klawiaturę (K1...K18) oraz
tranzystory. Następnie należy zamonto−
wać rezystory ułożone w pozycji piono−
wej, czyli R24...R31 oraz R2...R17 – wy−
16
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/97
Projekty AVT
przeprowadzimy przy okazji kursu progra−
mowania procesora 8051.
Przy okazji cały układ w wersji z ukła−
dami HCT nie powinien pobierać więcej
niż 170mA (165 mA w układzie modelo−
wym przy zapalonej na wyświetlaczu
sekwencji cyfr „12345678”). Przy zasto−
sowaniu układów serii TTL−LS pobór prą−
du może nieco wzrosnąć, co zależy też
od ilości zapalonych segmentów.
wiedniej wysokości kilkoma dodatkowy−
mi nakrętkami. Przymocowanie folii tyl−
ko w 2 miejscach w zupełności wystar−
cza, jest ona wystarczająco sztywna, to−
też z pewnością nie będzie ona podatna
na uszkodzenia. Wypróbujmy teraz jej
działanie, prawda że proste a jednocześ−
nie doskonałe ...!
Pozostaje sprawa wyświetlaczy. Dob−
rze jest przykryć je kawałkiem barwionej
folii lub filtrem w kolorze uzależnionym
od zastosowanych wyświetlaczy. Zdecy−
dowanie poprawi to kontrast całego pola
odczytowego, co przy wielu godzinach
spędzonych z naszym komputerkiem za−
oszczędzi nam zmęczenia wzroku.
W układzie modelowym do zrobienia
filtru wykorzystano odcięty pasek cien−
kiej pleksi (0,5 mm) który przyklejono do
bocznych ścianek wyświetlaczy.
Można także pokusić się o bardziej
wyrafinowane rozwiązanie w postaci za−
foliowanego wraz z klawiaturą kawałka
filtru, decyzja zależy od Ciebie drogi Czy−
telniku.
Tak wykonany mikrokomputerek jest
gotowy do pracy. Teraz pora na opis po−
szczególnych funkcji i sposób programo−
wania... ale to już temat na kolejny artykuł.
Słławomiir Surowiińskii
„Upiększanie”
mikrokomputera
Na koniec kilka praktycznych wskazó−
wek na temat wykonania niezbędnej
w przyszłości klawiatury. Na wkładce
wewnątrz numeru znajduje się szablon
takiej klawiatury, który należy dokładnie
wyciąć a następnie.. uwaga !.... zwy−
czajnie „zafoliować” udając się do naj−
bliższego punktu kserokopii. Tak wyko−
naną folię klawiatury przycinamy, tak
aby pasowała ona wielkością do płytki
wyświetlacza, a następnie wycinamy
(lub wiercimy) dwa otwory o średnicy
3mm na jej prawym prawym brzegu.
Dzięki nim oraz otworom w tych sa−
mych miejscach na płytce drukowanej,
za pomocą dwóch śrub M3−10mm przy−
kręcamy folię dystansując ją na odpo−
– JP3: pozycja „8000h”
– JP4: pozycja „EXT.” (praca z zewnętrzną
pamięcią programu EPROM U3)
– zwora Z powinna być rozwarta.
Na płytce wyświetlacza jumper JP6
zakładamy w pozycji „od lewej”, czyli łą−
cząc piny 1−2.
Uff, chyba nie było tak ciężko, cierpli−
wości w praktyce te czynności sprawiają
sporo uciechy szczególnie jeżeli za mo−
ment cały komputerek zasilimy w celu je−
go przetestowania.
Uruchomienie układu prawidłowo
zmontowanego ze sprawdzonych ele−
mentów jest bardzo proste. Do złącza za−
silającego Z2 dołączamy wcześniej wspo−
minany zasilacz (+5V TTL/200mA) tu
uwaga na polaryzację !!!, co w efekcie
powinno spowodować pojawienie się na
wyświetlaczach napisu
–
HELLO
a następnie po 1 sekundzie napis zniknie
a pozostanie zapalona jedynie kropka na
pierwszym wyświetlaczu. Dodatkowo po
włączeniu zasilania można układ zreseto−
wać wciskając na chwilę przycisk S1.
Jeżeli tak się dzieje wstępne urucho−
mienie można nazwać za zakończone.
Działanie klawiatury oraz całego wyświet−
lacza można przetestować specjalną pro−
cedurą zawartą w dostarczanym w kicie
EPROM ie, a uruchamianą poprzez naciś−
nięcie klawisza K10 (cyfra „9”). Kompu−
terek najpierw samoczynnie zacznie wy−
pisywać na wyświetlaczu znaki
„0123456789ABCDEF−..... „
a następnie po wyświetleniu napisu
PrESS
poprosi o naciskanie klawiszy, których ko−
dy wypisywane będą na wyświetlaczu.
Wciśnięcie specjalnego klawisza K18
(“M”) zwanego „klawiszem powrotu do
monitora” można przerwać działanie pro−
cedury testującej i powrócić do stanu
oczekiwania, czyli wtedy gdy wyświet−
lacz jest wygaszony a pali się jedynie
pierwsza kropka. Tu uwaga, w wyniku na−
ciśnięcia klawisza K17 („OK”) wyświetlo−
ny zostanie znak „minus”.
Dalsze testy dotyczące działania portu
szeregowego oraz testowanie pamięci
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/97
17
Układy cyfrowe
Pierwsze kroki
Generatory CMOS
Poniższy materiał dotyczy bramek
CMOS, zarówno serii 4000, jak i 74HC,
74HCT. Nie wszystkie układy będą popra−
wnie pracować z bipolarnymi bramkami
74LS, 74F, czy 74Standard.
Nie muszę cię przekonywać, jak wiele
generatorów stosujemy w projektowanych
układach. Musisz znać różne sposoby wy−
twarzania fali prostokątnej oraz impulsów.
Z obowiązku przypomnę ci prosty
układ generatora zbudowany z nieparzys−
tej ilości bramek odwracających (inwerte−
rów) – zobaczysz go na rysunku 54. Częs−
totliwość generowanego przebiegu zale−
ży od ilości bramek i opóźnienia wprowa−
dzanego przez każdą bramkę. Ponieważ
opóźnienia są rzędu nanosekund, częs−
totliwości są rzędu megaherców, od kilku
do kilkudziesięciu MHz, zależnie od rodzi−
ny bramek i napięcia zasilającego. Jest to
typowy schemat książkowy – nie przypo−
minam sobie, bym widział gdziekolwiek
praktyczne wykorzystanie tego potworka.
Dlatego nie zawracaj sobie nim głowy.
Kolejny coraz mniej używany układ ge−
neratora znajdziesz na rysunku 55. Są to
trzy wersje układu, który był bardzo częs−
to stosowany po pojawieniu się pierw−
szych CMOSów. Ja przyzwyczaiłem się
do niego przez kilka lat, gdy niepodzielnie
królowały na naszym rynku wyroby CE−
MI. Ty znasz go może z „Klocków elek−
tronicznych”. Powinieneś znać ten układ,
zapewne czasem go zastosujesz. Ale bez
przesady. Nie powinien to być podstawo−
wy układ generatora, jaki będziesz stoso−
wał w swoich konstrukcjach.
W każdym razie powinieneś wiedzieć,
jak działa.
Bierzemy pod lupę układ z rysun−
ku 55c. Na rysunku 55d pokazano pozio−
my napięć w poszczególnych punktach
tego układu.
Gdy na wejściu sterującym A występu−
je stan niski, to na wyjściu bramki I na pew−
no występuje stan wysoki, bo przecież jest
to bramka NAND. Na wyjściu drugiej bram−
ki występuje stan niski. Ponieważ na wy−
jściu bramki I występuje stan wysoki, taki
sam stan występuje na drugim wejściu tej
bramki. Przez rezystory R1 i R2 oczywiście
nie płynie prąd, a kondensator C1 jest nała−
dowany. Generator nie pracuje.
W chwili zmiany na wejściu A stanu
z niskiego na wysoki generator zaczyna
pracować. Ponieważ w punkcie E był stan
w cyfrówce
część 9
niski, więc na wyjściu bramki I pojawia się
stan niski. Powoduje to pojawienie się
stanu wysokiego na wyjściu generatora,
czyli w punkcie D. Tu zaczyna się cała za−
bawa. Do tej pory kondensator C1 był na−
ładowany. Teraz zmiana stanu z niskiego
na wysoki na wyjściu D „podrzuca w gó−
rę” ten naładowany kondensator. To zna−
czy, że przez chwilę napięcie w punkcie
C będzie dokładnie dwa razy większe, niż
napięcie zasilania układu. Napięcie to od
razu zacznie spadać, ponieważ kondensa−
tor C1 będzie się rozładowywał przez re−
zystor R1 (na razie pomijamy wpływ re−
zystora R2). Napięcie w punkcie C będzie
dążyć do potencjału masy. W pewnym
momencie (na rysunku 55d jest to chwila
t1) napięcie w punkcie C będzie równe
napięciu zasilającemu – w tej chwili kon−
densator będzie całkowicie rozładowany.
Ponieważ w punkcie D występuje stan
wysoki, a w punkcie B – niski, przez rezys−
tor R1 będzie nadal płynął prąd i napięcie
w punkcie C nadal będzie spadać – kon−
densator zacznie się więc ładować i wy−
stąpi na nim napięcie o polaryzacji prze−
ciwnej, niż w stanie spoczynku.
Ponieważ wejścia bramki CMOS nie
pobierają prądu, więc napięcie w punkcie
E powinno być takie same, jak napięcie
w punkcie C.
W chwili oznaczonej t2 na rysunku 55d,
napięcie w punkcie C, a tym samym
w punkcie E, przekroczy próg przełączania
bramki I. Tym samym na wyjściu bramki
I napięcie zacznie rosnąć, a na wyjściu
bramki II – opadać. Rosnące napięcie
w punkcie D przyspieszy ten proces –
można powiedzieć o istnieniu dodatniego
sprzężenia zwrotnego przez kondensator
C1. W każdym razie w czasie od t1 do t2,
kondensator C1 zdąży się naładować, ale
nie do pełnego napięcia zasilającego, tylko
do mniej więcej połowy tego napięcia.
Opadające napięcie w punkcie
D „ściągnie” punkt C do napięcia niższe−
go, niż poziom masy. Napięcie to oczy−
wiście zacznie rosnąć, bo przez rezystor
będzie teraz płynął prąd od punktu B.
Kondensator najpierw rozładuje się do ze−
ra, a potem zacznie się ładować w przeci−
wnym kierunku. Gdy napięcie w punkcie
C (a tym samym w punkcie E) wzrośnie
aż do napięcia progu przełączania bramki
I (a stanie się to w chwili t3), obie bramki
znów zmienią stany na swych wyjściach.
Częściowo naładowany kondensator
C1 znów zostanie „wypchnięty w górę”
i napięcie w punkcie C zacznie opadać.
Cykl będzie się powtarzał.
Na uwagę zasługuje tu kilka spraw.
Trzeba o nich pamiętać.
Po pierwsze, kondensator C1 na prze−
mian ładuje się napięciem dodatnim
i ujemnym. To jest jeden z powodów, że
nie można tu stosować kondensatorów
elektrolitycznych: ani zwykłych, ani tanta−
lowych. Pamiętasz też na pewno, że
w układach wymagających w miarę stabil−
nej częstotliwości nie stosuje się konden−
satorów ceramicznych ferroelektrycznych.
a)
b)
c)
d)
Rys. 54.
Rys. 55.
18
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/97
Układy cyfrowe
Po drugie, należy pamiętać, że pierw−
szy wytworzony impuls jest dłuższy niż
następne – to zresztą jest cechą spotyka−
ną w wielu innych układach generatorów
wyzwalanych.
Po trzecie – zbocza generowanego
przebiegu w punkcie B nie są zbyt ostre,
zwłaszcza przy małych częstotliwościach
pracy. Dlatego w niektórych przypad−
kach, gdy wymagane są ostre zbocza, nie
zaleca się wykorzystywać przebiegu
z punktu B, tylko dołączyć jeszcze jedną
bramkę (inwerter) do punktu D.
Wreszcie po czwarte trzeba odpowie−
dzieć na pytanie, po co w układzie jest re−
zystor R2. Bez niego generator też będzie
pracował – w literaturze spotyka się zresz−
tą czasem układ takiego generatora, gdzie
R2 jest zwarty. Otóż rezystor R2 w zasa−
dzie nie jest konieczny. Ale przy omawia−
niu budowy wewnętrznej bramek CMOS
okazało się, że między wszystkimi we−
jściami a obiema szynami zasilającymi
umieszczone są tam diody zabezpieczają−
ce (porównaj EdW 5/97 str. 66 rysunku 31
i 32). Przy podaniu na wejścia napięć wy−
kraczających poza zakres napięcia zasilają−
cego, w obwodach wejść pojawi się prąd,
płynący przez struktury reprezentowane
przez te diody zabezpieczające. Gdy prąd
ten będzie większy niż 20...30mA, może
wystąpić zjawisko zatrzaśnięcia (latch up)
i obie szyny zasilania zostaną zwarte ze
sobą przez pasożytnicze struktury tyrysto−
rowe obecne w kostce CMOS. Rezystor
R2 stosuje się właśnie po to by wykluczyć
taką przykrą ewentualność. Ze względu
na niewielką wydajność prądową wyjść
kostek CMOS 4000, przy napięciach zasi−
lania nie większych niż 7V, rezystora R2
można nie stosować (zastąpić go zworą).
A teraz zadanie domowe.
Przeanalizuj samodzielnie, jakie będą
napięcia na wyjściach bramek OR w ukła−
dzie z rysunku 55b w stanie spoczynku,
czyli przy podaniu na wejście sterujące
stanu wysokiego.
W tym miejscy chciałbym ci coś wyjaśnić.
W literaturze amatorskiej spotyka się kilka in−
nych schematów generatorów z bramkami
CMOS. Znaczna część z nich nigdy nie jest
stosowana przez prawdziwych konstrukto−
rów. Mało tego, niektórzy autorzy „przemy−
cają” w swoich konstrukcjach sporo niepo−
trzebnych lub niezdrowych „chwytów”.
Przykładowo niektórzy twierdzą, że
w pewnych przypadkach generator z ry−
sunku 55 mógłby się nie wzbudzić i dlate−
go trzeba zastosować dodatkowy „obwód
rozruchowy” według rysunku 56. Jest to
naprawdę niepotrzebne, dlatego przekreś−
liłem ten rysunek na czerwono. Teoretycz−
nie rzeczywiście, układ mógłby nie wystar−
tować. Ale taka sytuacja byłaby możliwa
tylko wtedy, jeśli bramki miałyby zdecydo−
wanie różne progi przełączania. W prakty−
ce zawsze są to bramki z tej samej kostki,
mają podobne napięcia progowe i proble−
mu naprawdę nie ma!
Teraz drugi błąd. Na rysunku 57a i b znaj−
dziesz kolejne układy generatorów bram−
kowanych. Rzeczywiście, można sterować
pracą generatora wykorzystując układy
z rysunku 57. Niektórzy tak robią.
Masz bojowe zadanie! Wytłumacz,
dlaczego przekreśliłem ten schemat?
Pomyśl uważnie!
Podstawową zaletą układów CMOS
jest zerowy pobór prądu w spoczynku.
A jak zachowa się bramka II z rysunku 57a,
gdy na wejście zezwalające będzie podany
stan niski? Oczywiście na jej wyjściu bę−
dzie wymuszany stan wysoki i generator
nie będzie pracował. Ale co z bramką U1A?
Połączenie wejścia z wyjściem przez
rezystor jest równoznaczne z zamknię−
ciem pętli ujemnego sprzężenia zwrotne−
go. Przeanalizuj to i przekonaj się, że na
wejściu i wyjściu tej bramki będzie takie
same napięcie, równe napięciu progowe−
mu bramki, zbliżone do połowy napięcia
zasilającego. Zajrzyj teraz rysunku 29 na
stronie 65 w EdW 5/97 i zobacz, czy
bramka w takim stanie nie pobiera prą−
du? Ależ oczywiście, pobiera!
Czyli tak zablokowany generator bę−
dzie pobierał prąd – i to znaczny, jak na
układy CMOS.
Widzisz, przez taki drobny błąd niepo−
trzebnie zwiększyliśmy pobór prądu. Jeś−
li już rzeczywiście musisz zastosować
sterowanie w obwodzie bramki II, ko−
niecznie zastosuj układ z rysunku 57c. Za−
pamiętaj ten sposób, a wcześniej przea−
nalizuj, czym będą się różnić spoczynko−
we poziomy na wyjściach generatorów
z rysunków 55c i 57c?
Na rysunku 58 znajdziesz kolejny
„książkowy” układ, którego nikt nigdzie
nie stosuje.
To co stosować?
Wśród niektórych elektroników wielką
popularnością cieszy się wciąż nieśmiertel−
na kostka 555. Ja osobiście, jeśli mnie pa−
mięć nie myli, „popełniłem” przed wielu la−
ty jeden jedyny układ z użyciem tej kostki.
a)
b)
c)
Rys. 57.
Chyba cię już przekonałem w poprzed−
nich odcinkach, że układy opóźnienia,
skracania i wydłużania prościej wykonasz
z użyciem inwerterów lub bramek „ze
szmitem”. Teraz chcę cię przekonać, że
również generator wykonasz znacznie
prościej używając bramki Schmitta.
Zachęcam cię, żeby podstawowym ukła−
dem generatora przebiegu prostokątnego stał
się układ z inwerterem 40106 lub 74HC14.
Schemat znajdziesz na rysunku 59.
Jak działa taki układ?
Jeśli potrzebne są ci generatory bram−
kowane, wykorzystaj jeden ze schema−
tów z rysunku 60.
Mając jedną kostkę 40106 możesz wy−
konać sześć niezależnych generatorów.
Jeśli potrzebujesz je uzależnić (bramko−
wać) dołącz diody. Co prawda w tym przy−
padku wzrośnie pobór prądu, bo przez re−
zystory i diody będzie płynął prąd. Ale przy
rezystancjach 100k
(takie mo−
żesz śmiało stosować) prąd ten będzie
rzędu mikroamperów. Zauważ, że diodę
możesz włączyć w dowolnym kierunku.
Jeśli układ w spoczynku ma zupełnie nie
pobierać prądu, wykorzystaj bramki NAND
„ze szmitem” (4093 lub 74HC132). Przy
wykorzystaniu bramek NAND w generato−
rze bramkowanym, występuje pewna nie−
wielka niedogodność. Mianowicie genera−
tor taki jest zablokowany przy podaniu na
wejście bramkujące stanu niskiego. Tym−
czasem w stanie spoczynku, na wyjściu wy−
stępuje stan wysoki. Przy bramkowaniu ko−
lejnego generatora poprzednim, często trze−
ba włączyć bramkę pośrednią, odwracającą
sygnał . Pomimo tej niedogodności układ
z bramkami 4093 (74HC132) jest godny po−
lecenia, bowiem pozwala przy użyciu jednej
...2,2M
a)
b)
Rys. 56.
Rys. 58.
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/97
19
Plik z chomika:
andrelis
Inne pliki z tego folderu:
EdW 01 1997.pdf
(12975 KB)
EdW 02 1997.pdf
(13218 KB)
EdW 03 1997.pdf
(14876 KB)
EdW 04 1997.pdf
(9031 KB)
EdW 05 1997.pdf
(9586 KB)
Inne foldery tego chomika:
1996
1998
1999
2000
2001
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin