Устройство для устранения дребезга контакта Советский патент 1984 года по МПК H03K5/153 

00 СХ)

о

Изобретение относится к автоматизированным системам управления, вычислительной технике и технике телефонной связи.

Известно устройство защиты от дребезга, построенное на логических элементах и счетчике, который подсчитывает тактовые импульсы в интервале дребезга и задерживает сигнал на время заполнения счетчика И.

Недостатком известного устройства является невысокая помехоустойчивость .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для устранения влияния, дребезга контакта, содвржгицее контакт, один из выводов которого через резистор и светоизлучающий диод оптрона .соединен с шиной отрицательного потенциала, а другой вывод контакта соединен с шиной положительного потенциала, выход оптрона через инвертор соединен с первым входом элемента И, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с С-входом счетчика,, инверсный выход старшего разряда которого соединен с третьим входом элемента И 2 .

Через инвертор сигнал поступает на вход элемента И и разрешает прохождение тактовых импульсов с генератора тактовых импульсов на счетный вход счетчика. В случае дребезга счетчик не успевает заполниться и при каждом размыкании ключа сбрасывается еще до появления сигнала на выходе. По окончательному замыканию после наполнения счетчика, сигнал с инверсного выхода счетчика запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов чере элемент И. Таким образом, нераздробленная часть сигнала укорачивается на время счета тактовых импульсов, что накладывает дополнителное ограничение на минимальную длительность передаваемых импульсов.

Импульсная помеха, появившаяся на .входе устройства, сбросит через, элемент ИЛИ счетчик в исходное состояние, затем счетчик снова начнет работать, в результате чего сигнал будет разорван на время наполнения счетчика, к такому же результату приводит кратковременное нарушение контактного сопротивления за№1кнутого контакта при случайных сотрясениях и вибрациях. Таким образом, основным недостатком известного устройства является низкая надежность работы при замкнутом контакте.

Цель изобретения - повышение надежности и помехоустойчивости.

Поставленная цель достигае1 :я тем, что в устройство для устранения дребезга контакта, содержащее контакт, один из выводов которого через резистор и светоизлучающий диод оптрона соединен с шиной отрицательного потенциала, а другой вывод контакта соединен с шиной положительного потек-циала, выход оптрона через инвертор соединен с первым входом элементна И, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с С-входом счетчика, инверсный выходстаршего разряда которого соединен с третьим входом элемента И, в. него введены дополнительный счетчик, а также первый и второй элементы И-НЕ, причем выход оптрона соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого-соединен с Я -входом счетчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход инвертора соединен cR -входом дополнительного счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен с С-входом дополнительного счетчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит контакт 1, соединенный через резистор 2 и светоизлучающий диод оптройа 3 с шиной отрицательного потенциала, выход оптрона 3 через инвертор 4 соединен с первым входом элемента И 5, выход которого соединен с С-входом счетчика 6, выход генератора 7 тактовых импульсов соединен с вторым входом элемента И 5 и С-входом дополнительного счетчика 8, выход оптрона через первый элемент И-НЕ 9 и второй элемент И-НЕ 10 соединен с Р-входом счетчика 6.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе оптрона 3 присутствует сигнал Логическая 1. Сигнал через инвертор 4 поступает на R -вход дополнительного счетчика 8 и разрешает счет,на инверсном выходе дополнительного счетчика 8 периодически появляется сигнал Логический О Счетчик б при включении питания устройства сбрасывается сигналом с выхода оптрона 3 через элементы И-НЕ 9 и 10, если на его инверсном выходе появляется сигнал Логическая 1. Если же при включении на выходе находится Логический О, бброс наступает после появления на выходе О дополнительного счетчика сигнала Логический О. Таким об разом, устройство не нуждается в начальной установке. При нажатии контакта 1 сигнал, раздробленный в результате дребезга, поступает через резистор 2 на оптрон 3, являющийся приемным уст.ройством. Использование оптрона позволяет уменьшить степень вли яния паразитных сигналов напряжения через цепи заземления. С выхода оптрона 3 сигнал Логический через инвертор 4 поступает на вход элемента И 5 и разрешает прохождение тактовых импульсов на счетный вход (основного) счетчика 6, сигнал с .выхода инвертора 4 сбрасывает дополнительный счетчик 8, сигнал с его инверсного выхода в виде Логической 1 поступает на вход элемента И-НЕ 10. В том случае, ес ли на выходе оптрона 3 присутствует сигнал Логический Q (контак замкнутJ; через элемент И-НЕ 9, сигнал в виде Логической 1 пос пает на второй вход элемента И-НЕ и сигнал с его выхода поступив на R-вход счетчика б, разрешает счет. Если до окончания наполнения счетчика б произойдет прерывание замыкания, сигнал с выхода оптрона 3 через элементы И-НЕ 9 и 10 сбросит счетчик б в исходное состояние. , По окончательному замыканию кон такта счетчик 6 продолжает работу до наполнения, сигнал с его .инверс ного выхода поступает на вход элемента И 5 и запрещает дальнейшее прохождение на счетный вход тактовых импульсов. Этот же сигнал, поступив на вход элемента И-НЕ 9,за прещает сброс счетчика 6 через эле мент И-НЕ 9. В этом случае кратковременное прерывание вызовет поступление сиг нала через инвертор 4 на R -вход дополн 1тельн6го счетчика 8, но поскольку его время счета выбирается большим, по сравнению с временем возможного дробления сигнала в результате сбоев и помех, он не успев наполниться будет сброшен, и состояние устройства не изменится. По окончания замыкаякя сигнал через инвертор 4 в виде Логическ 1 поступает на R -вход дополнительного счетчика 8, на инверсном входе дополнительного счетчика 8 после его наполнения появляется си нал, который через элементы И-НЕ1 сбрасывает счетчик 6 в исходное со тояние. Сравним импульсную помехоустойивость предлагаемого устройства прототипе. При разомкнутой кнопке допустимая длительность импульсной помехи, амплитуда которой равна лЪгическому перепаду, равна времени пересчета счетчика в прототипе и времени пересчета счетчика 6 в предлагаемом устройстве, т.е. в этом режиме помехоустойчивость можно считать равной. Согласно экспериментальньвд данным длительность допустимой импульсиой помехи в случае последовательного соединения элемента ИЛИ-НЕ и счетчика, выполненных на схемах ТТЛ,не превышает 30-50 не. Предлагаемое устрЪйство при аамкг нутой кнопке имеет допустимую длительность импульсной помех), равную времени пересчета счетчика 8. Таким образом, допустимая длительность импульсной помехи может быть увеличена в К раз К t- -tn. где Tj-ijo - время пересчета с етчика 8; -п.л длительность допустимой помехи в прототипе при замкнутой кнопке при TCI, а 5 мс; tn. 50 НС. к - i-l-ii.. - inS - 50-10-9 ° На:дежность ус ройства оценивается вероятностью безотказной работы. В устройстве, выбранном в качестве прототипа, воздействие помехи при замкнутой кнопке может вызвать сброс счетчика, что является сбоем. Повторные сбои в результате действия помех и кратковременного нарушения контакта кнопки следует классифицировать как перемежаюищйся отказ. Устранение пере1лежающегося отказа данного типа Е предлагаемом устройстве приведет к увеличению вероятности безотказной работы как устройства подавления дребезга контакта, так и всей установки, в которую входит данное устройство; Предлагаемое устройство выполнено на интегральных элементах, от прототипа его выгодно отличает повмиенная надежность при замкнутом контакте, невосприимчивость к помехам,, как при разомкнутом, так и при замкнутом контакте. При равенстве времени наполнения основного и допрл- нительного счетчиков сохраняется неискаженным время замыкания контакта за вычетом времени дребезга.

Ч1У

О

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ДРЕБЕЗГА КОНТАКТА, содержащее контакт, один из выводов которого через резистор и светоизлучающий диод оптрона соединен с шиной отрицательного потенциала, а другой вывод контакта соединен с шиной положительного потенциала, выход оптрона через инвертор соединен с первым входом элемента И, генератор тактовых . импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с С-входом счётчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с третьим входом элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости, в него введены дополнительный счетчик, а также пе1Ьвый и второй элементы И-НЕ, причем выход оптрона соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с R-входом счетчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с вторым входом первого элемента и-НЕ, выход инвертора соединен с R -входом дополни(Л тельного счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен с С-входом дополнительного счетчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ.