Устройство для устранения дребезга контактов Советский патент 1989 года по МПК H03K5/153 

Ы,

Lxtfii

в5

сл

со

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для устранения дребезга контактов. Целью .изобретения является повышение надежности за счет упрощения и расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования дополнительных импульсных сигналов йажа- тия и отжатия входного сигнала, а также выходного сигнала, повторяющего длительность входного сигнала, но с задержкой относительно него. Устройство содержит первый 1 и второй 2 элементы ИСКЛЮЧАМ Е ИЛИ, D-триггер 3, двоичный счетчик 5 и генератор 4 импульсов. Устройство позволяет устранить импульсы дребезга на фронтах входного сигнала и формировать дополнительные выходные сигналы. 2 ил. с (Л

- Ш-о

фигЛ

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для устранения коммутационных пом.ех (дребезга) механических контактов.

Цель изобретения - повышение надежности (за счет упрощения) и расширения функциональных возможностей (за счет- формирования дополнительных сигналов на интервале дребезга, нажа- тин и отжатия входного сигнала, а также дополнительного сигнала, повторяющего с задержкой на время дребезга длительность входного сигнала) устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 т временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит пефвый 1 и второй 2 элементы ИСКЛЮЧАЩКЕ И,ГШ,- триггер 3, генератор 4, двоичный счетчик 5, вход 6, первьй 7, второй 8 третий 9 и четвертый,to выходы, логический элемент (триггер и1мидта) 11, конденсатор 12 и резистор 13, образующие генератор 4.

На фиг. 2 введены следующие обозначения: БЛ, - сигнал на входе 6 уст- ройства; S/i - сигн ал-на входе синхронизации триггера 3; Ь и Sg - сигналы на инверсном и прямом выходах триггера 3 соответственно; S 4. сигнал на входе запрета счета двоичного счетчика 5; Sj- - сигнал на выходе старшего разряда двоичного счетчика 5; QijQ-j Qj и Qi сигналы на выходах двоичного счетчика 5.

Вход 6 устройства соединен с пер- вым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ .1, второй вход которого соединен с информационным входом триггера 3, первым входом второго элемента ИСКЛОЧАЩЕЕ ИЛИ 2 с выходом стар- шего разряда двоичного счетчика 5, который является также четвертым выходом 10 устройства. Выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 соединен с синхровходом триггера 3, прямой выход которого является первым входом 7 устройства, а инверсный выход триггера 3 является вторым выходом 8 устройства и соединен со вторым входом второго элемента ИС1ШЮЧАМДЕЕ ИЛИ 2,выход которого является третьим выходом 9 устройства и соединен со входом запрета счета двоичного счетчика 5.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на устройство триггер 3 и счетчик 5 устанавливаются в состояние, соответствующее входному игналу, автоматически.

Выходные сигналы S j и S, элементов ИСКгаОЧАЩЕЕ ИЛИ 1 и 2 имеют уровень логического нуля, когда сигналы на их входах совпадают (либо оба равны О, -либо 1). В противном случае сигналы S и S 4 имеют уровень логической единицы. Сигнал Sj на выходе триггера 3 может изменяться только в момент формирования фронта сигнала S-, устанавливаясь в уровень соответствующий уровню сигнала S j на информационном 0 входе триггера 3 в данный момент времени. Запуск и работа двоичного счетчика 5 происходит, когда сигнал S 4- на его входе запрета счета имеет уровень логической единицы. Изменение сигнала S5 после запуска происходит с задержкой, задаваемой счетчиком.

При изменении входного сигнала S на его срезе возникают, как правило, коммутационные помехи, условно показанные на фиг. 2 прямоугольными им- пульсами. Эти помехи в виде инвертированных импульсов проходят на выход элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 1 (сигнал S). По первому фронту сигнала S (соответствующему первому срезу сигнала S) на прямом выходе триггера 3 .переписывается информация с его р-входа (записывается единица), а инверсный сигнал Sj принимает значение уровня логического нуля. На выходе элемента ИСКЛ10ЧА1а 1ЕЕ ИЛИ 2 по срезу сигнала Sj формируется фронт сигнала S, разрешающего счетный рерким двоичного счетчика 5. Количество разрядов счетчика можат быть равным, например, четырем.. Опорная частота fon подаваемая на вход двоичного счетчика, выбирается из условия

N-t

( t к п мик Ion

где N - количество разрядов двоичного счетчика;

()„иц.с- максимальная продолжительность коммутационных помех,.

т.е. опорная частота должна быть такой, чтобы половина полного периода счета двоичного счетчика была больше

максимально возможного времени воз- коммутационных помех на фронте или на срезе входного сигнала формирователя. В этом случае помехи

затухнут раньше, чем на выходе старшего разряда счетчика (сигнал S.) появится уровень логического нуля (фиг. 2). Этот сигнал, поступив на входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 и 2 вызовет формирование среза сигналов S и S на их выходах.

После этого устройство переходит во второе устойчивое состояние, в котором нулевому уровню входного сигна - ла S соответствует нулевой уровень сигнала Уд. В этом состоянии устройство готово к обратному переключению По первому фронту формируется фронт сигнала S, по которому логический нуль переписывается с D-входа на прямой выход триггера 3, а на инверсном выходе при этом формируется фронт сигнала S и, практически одновременно, - фронт сигнала 84 на выходе эле- мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2. Высокий логический уровень последнего сигнала вновь разрешает счетный режим двоичного счетчика 5, который продолжается до момента появления на выходе старшего разряда логической единицы. Последняя вызывает срез; сигналов S и S и переход устройства в исходное состояние.

Из временных диаграмм (фиг.2)-еле- дует, что сигнал S з повторяет входной сигнал S, сигнал S 4. на выходе второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИПИ 2 (выход 9) фиксирует моменты коммутации

входного сигнала S,, а сигнал 85 на выходе старшего разряда двоичного счетчика 5 повторяет последний с некоторой задержкой. В сигналах 84 и

S реализованы весьма важные операци над исходным сигналом S, позволяющи широко использовать их наряду с основными выходными сигналами Sj и 5 для минимизации аппаратных затрат на реализацию заданных алгоритмов работы при проектировании электронных устройств, что расширяет функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для устранения дребезга ко 1тактов, содержащее первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИПИ, триггер, двоичный счетчик и генератор, выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, первый вход первого элемента ИСКПЮЧАКЩЕЕ ИЛИ является входом устройства, первый вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с информационным .входом триггера, выход которого является первым выходом устройства, а выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с входом синхронизации триггера, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности устройства и расширения его функциональных возможностей, инверсный выход триггера соед1жен с вторым входом второго элемента ИС.КЛЮЧАМЩЕЕ ИЛИ и является вторым выходом устройства, выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с входом запрета счета двоичного счетчика и является третьим выходом устройства, при этом выход старшего разряда двоичного счетчика соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮРЩЕ ШШ, информационным входом триггера и является четвертым выходом устройства.