Глава 12 устройства сенсорного выбора программ

12.1. Общие сведения

Устройства сенсорного выбора программ (СВП) предназначены для переключения поддиапазонов и перестройки на прием одной из программ в пределах каждого поддиапазона электронных селекторов каналов.

Выбор программ с помощью СВП производится простым прикосновением к специальным датчикам или легким нажатием на них.

При этом срабатывают электронные устройства, подключающие к селектору каналов все необходимые напряжения питания, которые заранее выставляются вручную, с учетом действующих в данной местности телевизионных каналов метрового и дециметрового диапазонов.

Обычно СВП содержит шесть датчиков, расположенных на передней панели телевизора, что позволяет без перестройки принимать шесть программ телевизионного вещания. Такого количества переключений, как правило, вполне достаточно.

Каждый датчик снабжается световым индикатором для контроля выбранной программы.

Кроме электронных систем выбора программ применяются также кнопочные системы переключения заранее выставленных напряжений питания к электронным 'селекторам каналов. Такие системы называют псевдосенсорными. Они также содержат шесть кнопок и световые индикаторы.

Однако наличие в псевдосенсорных системах механических элементов снижает четкость их работы. Кроме того, такие системы не позволяют дистанционно управлять телевизором.

Поэтому предпочтение отдается электронным СВП. Прежде чем перейти к детальному рассмотрению отдельных участков СВП, необходимо изучить применяемые в них устройства цифровой техники.

12.2. Основы цифровой техники

Цифровая техника — это комплекс электронных устройств, которые способны осуществлять логические преобразования электрических сигналов, представляющих собой цифровую информацию.

Наиболее широкое применение в, цифровой технике нашла двоичная система счисления, использующая для изображения любого числа только две цифры: 0 и 1 (в отличие от десятичной системы счисления, где используется десять цифр: от 0 до 9).

Электрические сигналы, представляющие (кодирующие) цифры двоичной системы счисления, называются двоичными сигналами.

Значение сигнала, кодирующего цифру 1. называется логической единицей (обозначается 1). Значение сигнала, кодирующего цифру 0, называется логическим нулем (обозначается 0). Логической единице соответствует обычно некоторый высокий (положительный) уровень напряжения, а логическому нулю—более низкий уровень напряжения (в том числе его отсутствие или отрицательное значение). Поскольку в цифровой технике электрические сигналы могут принимать только два значения (0 или 1), то переход от одного.

Системой счисления называется метод изображения любых чисел с помощью ограниченного количества цифр.

Рис. 12.1. Элемент 2 И:

а—схема элемента; б—таблица истинности; в—условное обозначение значения к другому осуществляется скачкообразно, т. е. сигналы имеют импульсную структуру.

Цифровым или логическим элементом называется электронное устройство, у которого сигнал на выходе связан с входным сигналом (или входными сигналами) по определенному логическому закону.

Основными и в то же время простейшими логическими элементами являются:

И (конъюнктор'); ИЛИ (дизъюнктор ²); НЕ (инвертор³).

Другие, более сложные, логические элементы образуются путем различного сочетания этих трех основных элементов.

•На выходе элемента И вырабатывается сигнал логической единицы тогда и только тогда, когда сигнал единицы подан одновременно на все его входы. Если имеется 0 хотя бы на одном входе, то на выходе будет 0.

На рис. 12.1, а показана схема элемента 2И (число 2 указывает на наличие двух входов элемента, обозначенных XI и Х2). Для этой схемы должны соблюдаться следующие условия:

^•»^пр; ^об»^1>^пр; rh>r\.

*

где г, — внутренние сопротивления источников входных сигналов;

^пр и Гоб— прямые и обратные сопротивления диодов VD1 и VD2;

/?н — сопротивление внешней нагрузки. , ^ Если оба диода заперты, то напряжение на нагрузке соответст-

«

F

вует логической единице: [7вых= R^wE.

R\ -Г Ли

Для того чтобы диоды были заперты, входные напряжения C/nxi и С/ох2 должны быть положительным и и иметь значения, не меньшие Е. т. е. также представлять логические единицы. Если хотя бы один из диодов, например VD1, откроется (вследствие понижения напряжения на соответствующем входе XI). то напряжение на выходе У ^Увы.х резко уменьшится и примет значение логического нуля. Низкий уровень напряжения на входе XI в этом случае также соответствует логическому нулю

9

¹ Конъюнкция— это операция логического произведения (операция «И»). ² Дизъюнкция—это операция логического сложения (операция «ИЛИ»).

f\ _

Инверсия (НЕ)—это операция логического отрицания, т.е. изменения значения данной величины на противоположное ей.

Рис. 12.2. Элемент ИЛИ:

а—схема элемента; б—таблица истинности; а—условное обозначение

Логические преобразования, осуществляемые элементом 2И, представлены таблицей истинности на рис. 12.1, б. Из таблицы видно, что значение сигнала на выходе является произведением сигналов на входах {^\/=X\•X•2}. Операция И на графическом изображении элемента (рис. 12.1, а) обозначается символом &.

На выходе элемента ИЛИ будет:

- сигнал логической единицы, когда такой сигнал поступает хотя бы на один из входов:

- сигнал логического нуля, когда все входные сигналы имеют значение нуля.

На рис. 12.2, а показана схема элемента ИЛИ. Для этой схемы должно соблюдаться единственное условие: /об^/?! ^>/"пр-

Если на оба входа, Xt и Х2, поступают сигналы логических нулей (Увх1^0; Увх2^0), то и на выходе У будет нуль. Если же хотя бы на один из входов поступает сигнал логической единицы (сигнал положительной полярности), то на выходе будет единица. Если на оба входа поступают сигналы логических единиц, то на выходе тем более будет единица.

Таблица истинности элемента ИЛИ представлена на рис. 12.2, б. Из таблицы видно, что значение сигнала на выходе является суммой сигналов на входах (У==Х1+Х2). Операция ИЛИ на графическом изображении элемента (рис. 12.2.6) обозначается символом 1.

На выходе элемента НЕ осуществляется инвертирование сигнала (изменение его логического содержания на противоположное). Это значит, что при входном сигнале логического нуля на выходе будет единицами наоборот.

На рис. 12.3, а показана схема элемента НЕ на транзисторе. Пока на вход Х поступает сигнал логического нуля (Увх<0), транзистор VT1 закрыт и сигнал на выходе У соответствует логической единице (Увых^^о). Если же сигнал на входе примет значение логической единицы (Увх>0), то транзистор откроется и уровень напряжения на выходе резко понизится, т. е- примет значение логического нуля.

Таблица истинности элемента НЕ представлена на рис, 12.3, б. Графическое изображение элемента (рис. 12.3, в) снабжается символом 1, операция инверсии обозначается символом О. а инверсный выход — чертой над буквой У.

Рис. 12.3. Элемент НЕ:

а—схема элемента; б—таблица истинности; а—условное обозначение t

В цифровой технике наиболее широкое применение получили сочетания логических элементов И и НЕ и построенные из таких ячеек различные триггеры.