Одиночный импульс на реле – Генераторы импульсов

Ждущий мультивибратор, одновибратор, формирователь импульсов

Схемы формирователей импульсов на цифровых КМОП микросхемах, онлайн
расчёт времязадающих цепей и длительности выходных импульсов.

- Почему ждущий?
- Почему, почему? Потому что не спит ни днём, ни ночью - он на дежурстве, он ждёт!
  И ожидает он не трамвая на остановке, а внешнего сигнала запуска для формирования одиночного  выходного импульса фиксированной длительности, после чего возвращается в первоначальное   состояние самопроизвольно, без каких-либо воздействий и утомительных уговоров.
- А почему одновибратор?
- Ну, так как, почему? Выдержан, характер нордический, в генерацию, подобно мультивибратору, не   впадает, имеет одно устойчивое состояние... Говорили ж Вам - он на дежурстве, он ждёт!
- «Говорили ж бабы Вам, пиво с водкой, не для дам!». Второе-то состояние – неустойчивое!
- А тут уж, мил-человек, ничего не попишешь, в конце концов, он - одновибратор. У каждого свои   недостатки...

Итак, определимся.

Одновибраторы (они же, ждущие мультивибраторы) - это устройства, выполняющие функцию формирования импульсов определённой длительности, задаваемую внешними времязадающими резисторами и конденсаторами.

В зависимости от поставленной задачи и используемой схемотехники, одновибратор может выполнять функцию как укорачивающую, так и удлиняющую (расширяющую) по отношению к длительности поступающего на вход сигнала.

С укорачивающими формирователями, по большому счёту, всё понятно. После появления на входе управляющего сигнала - на выходе выскакивает укороченный импульс заданной длительности, передний фронт которого совпадает с началом (либо с концом) входного.

В расширяющих одновибраторах длительность входного импульса должна быть короче длительности формируемого импульса, и тут возникают варианты:

1. Ждущий мультивибратор не реагирует на входной сигнал до окончания своего выходного импульса - такое устройство называется одновибратором без перезапуска.

2. Ждущий мультивибратор запускается с каждым новым входным импульсом, независимо от того, возвратился ли он в первоначальное состояние после предыдущего срабатывания - такое устройство называется

одновибратором с перезапуском. Если период следования входных импульсов меньше длительности, определяемой времязадающими цепями одновибратора, выходной импульс с перезапуском не прерывается.

Ну, а если период входных запускающих импульсов больше времени выдержки одновибратора, то оба типа одновибраторов работают одинаково.

Без баяна хрен разберёшься... Согласен, поэтому приведу поясняющие картинки.


Рис.1

Т - формируемая одновибраторами длительность, задаваемая внешними RC цепями.

В природе существует ряд разновидностей интегральных микросхем и таймеров, спроектированных специально для работы в качестве ждущих мультивибраторов и формирователей импульсов заданной длительности. Давайте забудем про них, а посвятим себя простым формирователям на логических КМОП элементах, которые, как правило, без труда отыскиваются в закромах радиолюбительского хозяйства.

Начнём с начала.    УКОРАЧИВАЮЩИЕ ФОРМИРОВАТЕЛИ ИМПУЛЬСОВ.

Формирователь импульсов 1Формирователь импульсов 1
Рис.2    Формирователь импульсов, построенный на основе логического элемента "Исключающее ИЛИ" и интегрирующей RC-цепи.
Начало выходного импульса соответствует переднему фронту входного сигнала.

Формирователь импульсов 2Формирователь импульсов 2
Рис.3    Всё то же самое, что и в предыдущей схеме, за той лишь разницей, что:
начало выходного импульса соответствует заднему фронту входного сигнала.

Формирователь импульсов 3Формирователь импульсов 3
Рис.4    Ещё более простая вариация предыдущих схем, формирует сразу два импульса:
первый - по переднему фронту входного сигнала, второй - по заднему.

Формирователь импульсов 4Формирователь импульсов 4
Рис.5    Формирователь, выполненный на простых инверторах, выполняющих логическую функцию НЕ, и дифференцирующих RC-цепей.
Имеет два выхода и, соответственно, формирует 2 импульса по переднему и заднему фронту входного сигнала, с возможностью раздельной регулировки их длительностей.

Формирователь импульсов 5Формирователь импульсов 5
Рис.6    Наиболее часто используемая схема укорачивающего формирователя импульсов, построенная на основе логического элемента "2И-HЕ" и интегрирующей RC-цепи.
Формирует импульс по переднему фронту входного сигнала.

Формирователь импульсов 6Формирователь импульсов 6


Рис.7    Ещё одна не менее часто используемая схема, на базе логического элемента "2ИЛИ-HЕ" и интегрирующей RC-цепи.
Формирует импульс по заднему фронту входного сигнала.

С укорачивающими устройствами давайте закончим и перейдём к примерам, когда из коротких входных импульсов требуется получить более широкие - выходные, заданной длительности.

РАСШИРЯЮЩИЕ ФОРМИРОВАТЕЛИ ИМПУЛЬСОВ.

По большому счёту, многие из расширяющих одновибраторов не чувствительны к длительности входного импульса и нормально могут трудиться и в качестве укорачивающих. Мы, естественно, об этом никому не скажем, но украдкой будем иметь в виду.

Одновибратор 1Одновибратор 1
Рис.8   
Одновибратор 2Одновибратор 2
Рис.9   
Одновибратор 3

Одновибратор 3
Рис.10   

Одновибратор 4Одновибратор 4
Рис.11   

Схемы, приведённые на Рис.8-11 и построенные на основе логических элементов "2И-HЕ", либо "2ИЛИ-HЕ", не чувствительны к длительности входного импульса и наиболее широко применяются в радиоаппаратуре.
Данные ждущие мультивибраторы срабатывают по переднему фронту входного сигнала и не реагируют последующие его изменения до окончания своего выходного импульса, т.е. являются одновибраторами без перезапуска.

Одновибратор 5Одновибратор 5
Рис.12   

Одновибратор 6Одновибратор 6
Рис.13   

При необходимости получить одовибраторы, обладающие свойствами перезапуска, следует обратить внимание на схемы, приведённые на Рис.12-13.
Данные ждущие мультивибраторы срабатывают по заднему фронту входного сигнала.

Ждущий мультивибратор 1Ждущий мультивибратор 1
Рис.14   

Выполнение одновибраторов на D-триггере, Рис.14, даёт возможность иметь два раздельных входа запуска (по переднему фронту импульса), а также сразу получать на выходах прямой импульс и импульс с инверсией.
Длительность подаваемых на вход S запускающих импульсов должна быть меньше формируемого (режим, когда на входах S и R одновременно присутствует лог. "1", является запрещённым). На входе С длительность запускающего импульса может быть любой. В случае отсутствия потребности в двух раздельных входах запуска, S-вход триггера следует посадить на землю.
Данный ждущий мультивибратор является одновибратором без перезапуска.

Ждущий мультивибратор 2

Ждущий мультивибратор 2
Рис.15   

Если требуется иметь перезапуск одновибратора, построенного на триггере, следует обратить внимание на схему, приведённую на Рис. 15.

ОБЩЕЕ ДЛЯ ВСЕХ ФОРМИРОВАТЕЛЕЙ.

Чтобы выходное сопротивление микросхем не оказывало влияние на точность расчета длительности выходного импульса, резистор R1 должен быть номиналом не менее 10... 20 кОм.
Чтобы пренебречь при расчётах ёмкостями монтажа и собственными ёмкостями ИМС, номинал конденсатора С1 выбирается значением - не менее 200-600 пФ.

Если перед разработчиком стоит задача получения высокой температурной стабильности длительности выходного импульса - номинал R1 должен быть выбран

Длительность выходного импульса ждущего мультивибратора зависит как от скорости заряда (разряда) времязадающей цепи R1С1, так и от порога срабатывания логического элемента. Если заложиться 10-15% погрешностью в расчёте этого временного интервала, то можно принять Unop, равным половине напряжения питания микросхемы. В этом случае длительность формируемого импульса составит величину tи=0,69RC.

Ну и по традиции приведу незамысловатую таблицу.

РАСЧЁТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВЫХОДНЫХ ИМПУЛЬСОВ ОДНОВИБРАТОРОВ НА ЛОГИЧЕСКИХ ИМС

 

vpayaem.ru

Импульсное реле для управления освещением

Принцип работы импульсного реле

Устанавливают импульсное реле там, где необходимо включать и отключать освещение из многих мест. К таким помещениям относятся длинные коридоры, лестничные марши, большие помещения.

Преимущества импульсного реле

Установка этих импульсных реле для управления освещением проще, чем монтаж схемы проходных выключателей. Управляются импульсные реле одиночным коротким импульсом напряжения. Один короткий импульс включает устройство, а второй отключает его.

Средняя длительность короткого импульса находится в пределах 50 мс. Так как это устройство имеет два устойчивых состояния, их иногда называют бистабильными или еще поляризованными электромагнитными реле. Их также могут называть ещё блокировочными реле, так как их контакты в открытом или закрытом состоянии блокируются специальным механизмом.

Блокировка сохраняется даже при отсутствии сети. Такое устройство очень экономично, так как после срабатывания контактов оно отключается. Питается импульсное реле только приходящим импульсом, в остальное время напряжение питания не нужно.

Схема подключения импульсного реле BIS-414

Еще очень важным достоинством этих устройств является высокая нагрузочная способность, отсутствие бросков тока лампы освещения, отсутствие подгорания контактов и отсутствие электромагнитных помех.

Принцип работы импульсного реле основано на переходе сетевого напряжения через ноль во время включения и отключения контактов, то есть используется принцип синхронной коммутации контактов. Эти устройства имеют такие особенности как экономию проводов (провода небольшого сечения), удобство управления одним выключателем.

Схема подключения импульсного реле

Выключатель для управления освещения импульсными реле должен быть с разомкнутым и не фиксирующим контактом. Такой выключатель имеет размыкающую пружину контактной группы. Срабатывает этот выключатель только при нажатии на клавишу. Первое нажатие включает поляризованное реле, а следующее нажатие отключает.

Схема подключения одного импульсного реле РИО — 1

При входе в длинный коридор одним нажатием включается освещение, а при выходе нажатием другого выключателя освещения выключается. Число таких выключателей одного устройства может быть до 20, в зависимости от производителя. Существуют такие типы реле как: электромагнитные, принцип работы которых основан на переключении контактной группы электромагнитом и электронные устройства в работе похожи на электромагнитные

В реле могут быть встроены таймеры, которые включают освещение в заданное время. Схема подключения импульсного реле имеет четыре вида коммутаций. Один выход предназначен для фазы напряжения питания, к второму подключается рабочий ноль, выход для подключения кнопок и коммутация фазы через контакты для подключения освещения.

Схема централированного подключения двух импульсных реле РИО — 1

Нулевой провод к лампам освещения подводится отдельно. Число выключателей подключается к устройству не боле, чем указано в паспорте, при большем числе выключателей возможно ложное срабатывание. В состав устройства входят электронный блок управления поляризованным реле с электромагнитной катушкой. Напряжение питания реле может быть от сети, постоянного напряжения 12 В или переменного 24 В.

Схема биполярного реле РИО -1 имеет контакты Y которые чередует включение и отключения освещения, вход Y1 только включает освещением, а Y2 выключает лампы. Клемма N предназначена для подключения нуля, а группа нормально открытых контактов 11 — 14 коммутирует нагрузку.

Схема централированного управления двух групп импульсных реле РИО — 1

Биполярное устройство не имеют защиту по току, поэтому устанавливают его наряду с автоматическим выключателем. При большой нагрузке освещения, лампы подключаются через магнитный пускатель. Импульсные реле боятся вибрации, поэтому их не устанавливают рядом с электромагнитными пускателями. Нагрузка подключается через контакты 11-14. Нажатие на выключатель Y включает освещение, а повторное нажатие отключает его.

Схема подключения импульсного реле ABB

Такое устройство содержит дополнительно централизованное управление. Централизованное управление позволяет отключать все импульсные реле во всех помещениях, независимо от их состояния одновременно. То есть одним нажатием на выключатель можно погасить освещения многоэтажного здания, всего частного дома.

У этого реле имеется также кнопка ручного управления, которая позволяет отключить освещение при отказе устройства. Бистабильные устройства можно ставить в распредкоробки, электрощиты, светильники. Крепятся эти реле на DIN рейку или имеют другое крепление.

Тоже интересные статьи

electricavdome.ru

Формирователи импульсов по фронту сигналов

Формирователи импульсов по фронту сигналов.


Рис. 1.49. Формирователь импульсов на дифференцирующих цепях


Рис. 1.50. Формирователи импульсов на основе интегрирующих цепей


Рис. 1.51. Формирователь импульса по фронту сигнала

При разработке цифровых устройств нередко требуется формировать импульсы, привязанные к входному сигналу. Если не предъявляются высокие требования к стабильности и длительности формируемого импульса, могут применяться схемы на основе дифференцирующих (рис. 1.49) или интегрирующих (рис. 1.50 и 1.51) RC-цепей. В этом случае для расчета длительности импульса используются те же соотношения, что и для одновибраторов.


Рис. 1 52. Формироватеть пмпульса


Рис. 1.53. Формирователь импульсов по переднему и заднему фронту входного сигнала

На рис. 1.52 показана схема формирователя, в которой в зависимости от длительности запускающего импульса формируемый выходной импульс будет иметь фиксированную или укороченную длительность. Схема, приведенная на рис. 1.53, генерирует импульсы по переднему и заднему фронту входного сигнала. Причем выходные импульсы имеют всегда полную длительность, независимо от момента снятия сигнала запуска. Здесь допускается раздельная регулировка. Длительности и периода следования импульсов.


Pис 1.54. Повторитель входных импульсов с защитой от помех

Схема, рис. 1.54, может использоваться для повторения входного сигнала с помехами по фронтам (от удаленного источника). Она позволяет улучшить форму импульсных сигналов со "звоном" (колебаниями по фронтам импульсов), что бывает при передаче сигнала по длинной, плохо согласованной линии или радиоканалу. Постоянная времени цепи R1-C1 зависит от периода следования входных импульсов и выбирается такой, чтобы к приходу спада входного импульса напряжение на конденсаторе С1 было близко к напряжению питания. Тогда первый же перепад входного импульса установит триггер D2.1 снова в единичное состояние.


Рис. 1.55. Формирователь импульсов с синхронизацией тактовой частотой


Рис. 1.56. Формирование двух импульсов


Рис. 1.57. Формирователь импульсов

Большую помехоустойчивость и стабильность в работе обеспечивают схемы формирователей импульсов без использования RC-цепей, рис. 1.55...1.57. В этом случае выходные сигналы получаются синхронными с внутренней тактовой частотой. Процесс синхронизации сводится к сдвигу фронта импульса входной информации до совпадения его с фронтом ближайшего тактового импульса. При этом длительность преобразованных таким образом информационных импульсов будет также определяться длительностью импульса синхрочастоты.

Длительность формируемых схемой, рис. 1.55а, импульсов будет равна периоду тактовой частоты (T=1/fт), и ее легко можно изменить, меняя частоту на входе 2. Используя счетчики и комбинационную логику, можно получить выходной сигнал практически любой длительности.

Схема на рис. 1.56 обеспечивает на выходе формирование двух импульсов, привязанных к фронтам входного сигнала.

Схема, показанная на рис. 1.57, в зависимости от длительности информационного импульса на выходе дает синхронизированные с тактовой частотой одиночный импульс или же серию импульсов.

Цифровые схемы применяют также при передаче (обмене) не синхронизированных сигналов между устройствами. Каждый источник, как правило, имеет свой тактовый генератор и непосредственное использование этих сигналов может привести к сбоям из-за случайного разброса фаз тактовых импульсов. В этом случае становится обязательным привязка в приемном устройстве всех внешних управляющих сигналов к собственной тактовой частоте.

Источник материала

www.radio-schemy.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о