В. Днищенко - 500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями

2.3.7. Многоканальный шифратор на триггерах К561ТВ1

Принципиальная схема

Экономичный шифратор получается на базе микросхем, выполненных по технологии КМОП. Ток потребления четырехканального варианта не превышает 1,7 мА. Его схема приведена на рис. 2.41.

Рис. 2.41. Принципиальная схема четырехканального шифратора

Тактовый генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2 по традиционной схеме. Требуемый период повторения командных посылок устанавливается подбором величины резистора R1.

Основой формирователей канальных импульсов являются JK-триггеры К561ТВ1. Для выяснения принципа их работы в качестве ждущих мультивибраторов необходимо разобраться с их собственными возможностями. Прежде всего отметим, что каждый корпус микросхемы содержит по два одинаковых триггера. Каждый триггер имеет синхронные входы «J» и «К», сигналы на которых изменяют состояние выходов «Q» и «Q -» только по приходу положительного перепада напряжения на тактовый вход «С».

Отрицательный перепад на этом входе на состояние триггера не влияет. Асинхронные входы «S» и «R» не нуждаются в подаче тактовых импульсов и определяют состояние выходов триггера непосредственно. Для используемого варианта включения, когда на входы «S» всегда принудительно подключен корпус (логический 0), подача высокого уровня на вход «R», вне зависимости от комбинации сигналов на других входах, приведет к установлению низкого уровня на выходе «Q».

Когда же на входе «R» низкий потенциал, состояние триггера будет определяться только сигналами входов «J» и «К». Вход «J» в схеме постоянно подключен к плюсу источника, а вход «К» — к корпусу. В таком состоянии до прихода тактового импульса на вход «С» на выходе «Q» будет низкий потенциал, а по положительному перепаду на входе он скачком изменится на высокий.

Принцип действия

Перейдем к рассмотрению процедуры формирования канальных импульсов на примере первого ждущего мультивибратора, собранного на DD2.2. В исходном состоянии (после окончания предыдущей командной посылки) напряжение на тактовом входе «С2» (рис. 2.42, а ) низкое. Поскольку на входе «J2» высокий потенциал, а «К2» соединен с корпусом, на выходе «Q2» логический О (рис. 2.42, б ). Наличие диода VD2 обеспечивает низкий потенциал и на входе «R2» (рис. 2.42, г ). На инверсном выходе «Q -2» потенциал всегда противоположен потенциалу прямого выхода (рис. 2.42, в ). Конденсатор С5, очевидно, заряжен до напряжения питания (положительный потенциал на верхней по схеме обкладке).

С приходом положительного перепада на вход «С2» (момент времени t 1) напряжение на выходе «Q2» скачком меняется на высокое. Конденсатор С5 начинает от этого напряжения перезаряжаться через резистор R3, напряжение на его нижней обкладке (а значит и на входе «R2») растет практически линейно (рис. 2.42, г ). Напряжение логической единицы для входов микросхем серии КМОП составляет величину, примерно равную половине напряжения питания.

При достижении этого уровня на входе «R2» (момент времени t 2) в соответствии с ранее рассмотренной логикой работы триггера происходит обнуление выхода «Q2». Таким образом, на этом выходе формируется положительный прямоугольный импульс, длительность которого определяется положением движка потенциометра R3. Низкий потенциал на выходе Q2 и высокий на выходе Q -2 переводят схему в исходное состояние. Конденсатор С5 через открытый диод VD2 быстро заряжается до прежнего значения, подготавливая схему к следующему такту.

Рис. 2.42. Эпюры напряжений в характерных точках мультивибратора

Положительный перепад с инверсного выхода подается на тактовый вход «С1» верхнего триггера микросхемы, запуская аналогичный процесс формирования второго канального импульса, и т. д. Выходные импульсы всех каналов (рис. 2.43, б-д ) подаются на входы соответствующих дифференцирующих цепей (например C7R5 для первого). Короткие положительные всплески, пройдя через соответствующие развязывающие диоды, суммируются на резисторе R11.

Каждый из них, пересекая уровень опрокидывания элемента DD1.3 (примерно 2,5 В), формирует на его выходе короткие отрицательные импульсы. Эти импульсы быстро разряжают конденсатор С13 через открывающийся диод VD10. Конденсатор затем медленно заряжается через резистор R12. В результате двукратного превышения уровня опрокидывания элемента DD1.4 напряжением на конденсаторе, на выходе этого элемента формируются нормированные по амплитуде и длительности импульсы командной посылки (рис. 2.43, е ).