6. Imc таймера k1006ви1 (555)

Для побудови генераторів імпульсів використовують також спеці­алізовані ІМС. Одна з них - це ІМС таймера універсального призначення К1006ВИ1 (міжнародний код 555).

Рис. 6.1- Умовне позначення таймераК1006ВИ1

Його умовне позначення наведене на рис. 6.1, а схема - на рис. 6.2. До складу ІМС входять два операційних підсилювачі, тригер, комбінаційна логічна схема, два транзистори (один з яких досить потужний) і вихідний підсилювач.

Рис. 6.2 - Схема IMC таймера універсального призначення К1006ВИ1

Таймер дозволяє будувати одновібратори з тривалістю імпульсів від десяти мікросекунд до однієї години і мультивібратори з частотою імпульсів до 500 кілогерц при точності 1%.

Рис. 6.3 - Одновібратор на IMC К1006ВИ1

При цьому напруга живлення може задаватися в межах від 4,5 до 18 вольт, а струм навантаження сягає 100 міліампер (200 міліампер у ІМС 555). Схеми одновібратора і мультивібратора, побудованих на ІМС К1006ВИ1, наведені на рис. 6.3 і 6.4 відповідно.

У цих пристроях величину ємності конденсатора можна задавати більшою за 100 пікофарад, а опору резисторів -від 1 кілоому до 10 мегаом (для забезпечення працездатності ІМС і виключення впливу паразитних ємностей і опорів на параметри генерованих імпульсів).

Рис. 6.4 - Мультивібратор на IMC К1006ВИ1

Тривалість імпульсу одновібратора становить

а період генерованих мультивібратором імпульсів: - без діода

з діодом

Змінюючи співвідношення величин опорів R₁ і R₂ можна змінювати шпаруватість послідовності генерованих імпульсів

ІМС таймера 555 знайшли якнайширше використання при побудові імпульсних пристроїв. У США якось навіть оголошувався конкурс: хто запропонує більше варіантів застосування цієї ІМС.

7. Лічільники імпульсів

Однією з найрозповсюджених операцій у пристроях інформаційно-обчислювальної і цифрової вимірювальної техніки є фіксування кількості імпульсів - підрахунок їх кількості. Реалізують таку операцію лічильники імпульсів. Лічильники також забезпечують представлення інформації про кількість імпульсів у вигляді двійкового коду (завдяки принципу побудови).

Лічильники бувають прості (підсумовуючі, у яких код збільшується на одиницю після надходження на вхід кожного імпульсу; віднімаючі, у яких код відповідно зменшується після надходження на вхід кожного імпульсу) і реверсивні (суміщають властивості підсумовуючих і віднімаючих - можуть працювати в тому або іншому режимі за зовнішньою командою). Як правило, лічильники будують на основі тригерів.

Схема чотирирозрядного підсумовуючого послідовного двійкового лічильника, виконаного на комбінованих RST-тригерах з імпульсними інверсними входами синхронізаціїнаведена на рис. 7.1, його умовне позначення - на рис. 7.2, часові діаграми роботи - на рис. 7.3, таблиця переходів - у табл. 7.1.

Рис. 7.1 - Чотирирозрядний послідовний двійковий лічильник

Рис. 7.2 - Умовне позначення чотирирозрядного послідовного

двійкового лічильника

Таблиця 7.1

Таблиця переходів чотирирозрядного послідовного двійкового лічильника

Лічильник називається послідовним, тому що вихід тригера кожного попереднього розряду з'єднано з лічильним входом (входом синхронізації) тригера наступного розряду, в результаті чого передача інформації - перемикання тригерів розрядів лічильника - відбувається послідовно одного за одним. Це визначає низьку швидкодію лічильника.

Рис. 7.3 - Часові діаграми роботи чотирирозрадного підсумовуючого послідовного двійкового лічильника з імпульсним інверсним лічильним входом

У паралельних лічильників інформація з розряду в розряд передається за допомогою спеціальної комбінаційної схеми, а входи синхронізації тригерів з'єднано разом і перемикання всіх тригерів відбувається одночасно.

Як видно з таблиці переходів і часових діаграм, при безперервній роботі лічильника на його виходах Q1, Q2, Q4,, Q8 формується послідов­ний двійковий код.

Вхід R призначений для встановлення лічильника в нульовий стан (у даному разі — подачею сигналу логічної 1).

Входи D1, D2, D4, D8 призначені для паралельного занесення чисел у лічильник - для задания початкового стану, що відрізняється від нульового.

Послідовну роботу лічильника можна порушити, обмеживши кількість його станів. Це можна зробити, вводячи зворотний зв'язок, як, наприклад, показано на рис.7.4. Тепер при досягненні десятого стану лічильник одразу переходить в нульовий стан — отримано двійково-десятковий лічильник, який має не 16, а 10 станів і формує на виходах двійково-десятковий код. Його таблиця переходів наведена в табл. 7.2, а часові діаграми роботи - на рис. 7.5.

а) б)

Рис. 7.4- Отримання двійково-десяткового лічильника з двійкового (а) і умовне позначення двійково-десяткового лічильника (б)

Рис. 7.5- Часові діаграми роботи чотирирозрядного двійково-десяткового лічильника

Таблиця 8.2

Таблиця переходів чотирирозрядного послідовного двійково-десяткового лічильника

Застосування таких лічильників разом з двійково-десятковими або двійково-семисегментними дешифраторами дозволяє на основі стандартних ІМС будувати схеми керування багаторозрядними десятковими індикаторами (розряди десяткові, а у межах десяткового розряду рахунок двійковий).

На рис. 7.6 наведено схему лічильника, який також Mat десять станів, але працює не в послідовному двійковому коді, бо після надходження восьмого імпульсу переходить з 7 стану у 14, після дев'ятого - у 15, а після десятого - у 0.

Рис. 7.6- Чотирирозрядний лічильник, що має десять станів

У вигляді ІМС випускається досить ши-рока номенклатура лічильників. На рис. 7.7 як приклад наведене умовне позначення чотирирозрядного реверсивного лічильника типу К561ИЕ14.

Він має входи:

1) запису інформації з входів паралельного вводу інформації D₁, D₂, D₄, D₈ - WR;

2) паралельного вводу інформації - D₁, D₂, D₄, D₈;

Рис. 7.7 - Реверсивний лічильник К561ИЕЇ4

3) синхронізації (тактовий) - С;

4) дозволу лічення — V

5) напрямку лічення (підсумовування чи віднімання) - ± 1;

6) задання роботи в двійковому чи двійково-десятковому коді - 2/10. Виходи:

1) інформаційні - Q1, Q2, Q4,, Q8 _

2) переносу (займу) в старший (із старшого) розряду - Р.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ:

1. Оцініть ступінь складності розрахунку імпульсних пристроїв (мультивібраторів) на ІМС.

2. Поясніть, чим зумовлені обмеження величин опорів резисторів часозадаючих ланцюгів імпульсних пристроїв.

3. Поясніть, чим зумовлені обмеження величин ємностей конденсаторів часозадаючих ланцюгів імпульсних пристроїв.

4. Поясніть, чому не можна залишати непідімкненими незадіяні входи IMC K-MOH.

5. Вкажіть, які переваги може надати використання мультивібратора з лічильником-дільником.