ми делителями напряжения (Ru R2 и R3 на рис. 3.5,6). На таймере типа 555 все три сопротивления имели одинаковые значения, поэтому на входах компаратора действовали напряжения 0,33 Vcc и 0,66 Vcc. С другой стороны, в ИС фирмы Ехаг опорные напряжения составляют 0,27 Усе и 0,73 Усе соответственно. В результате упрощается уравнение, определяющее период выходного сигнала [выражение (3.11)].

Часть схемы, реализующая функции двоичного счетчика, состоит из цепочки стандартно соединенных (-триггеров. Каждый каскад цепочки работает как делитель на 2. Цепочка двоичного счетчика соединяется с выходом синхронизирующей части схемы через п-р-п-транзистор с открытым коллектором. Коллектор транзистора соединен также с выводом 14 интегральной схемы (так называемым выводом синхронизации) так, что между коллектором и внутренним стабилизированным источником питания (вывод 15) можно включить резистор нагрузки с сопротивлением 20 кОм.

Как обычно, цифровые выходы счетчика определяются как уровни напряжения на группе выводов ИС. Каждый выходной разряд передается на отдельный вывод ИС, где он соединяется с резистором нагрузки, подобным тому, который используется для вывода синхронизации. В активном состоянии выходы генерируют низкие уровни. Может показаться, что это противоречит принятому соглащению об уровнях, но существует средство, с помощью которого можно восстановить привычный порядок вещей и получить универсальный, стабильный счетчик для больших временных интервалов. В дальнейшем вы увидите, что такие свойства не всегда удается получить с помощью одной ИС.

На рис. 3.6 показана основная рабочая схема для интегрального таймера типа XR-2240. Этот кристалл интересен тем, что единственное отличие схемы для мультивибраторного режима работы от схемы для ждущего режима состоит в наличии резистора обратной связи Rs, имеющего сопротивление 51 кОм. Этот резистор связывает вывод сброса (вывод 10) с выходами, объединенными через «монтажное» ИЛИ. Таймер запускаете» положительным импульсом, подаваемым на вывод И. Этот импульс направляется на блок управляющей логики, при этом он должен выполнить одновременно несколько действий: сбросить триггеры двоичного счетчика, сформировать на всех выходах низкие уровни и привести в рабочее состояние схему синхронизации. Как и в случае с интегральной схемой типа 555, этот таймер работает за счет заряда конденсатора Ci от источника положительного напряжения Усе через резистор Ri. Период выходного сигнала определяется следующим выражением:

T = RC, (3.11>

где Т-период, с; R - сопротивление резистораОм; С - емкость конденсатора Ci, Ф.

Эти вывоОы соединяйте, как вам нужно

XR~22W Управпяюиий

Нестабильный режим

-</ о

oj 1 /7

Ждущий режим

51к0м

Рис. 3.6. Основная схема соединений для устройства типа XR-2240.

Двоичный счетчик подсчитывает импульсы, которые генерирует схема синхронизации, а изменяющееся состояние выходных каскадов отражает процесс счета. Такая работа продолжается до тех пор, пока на вывод сброса не подадут положительный импульс.

На рис. 3.5,6 показаны соотнощения между импульсом запуска, импульсами синхронизации и различными состояниями выхода. Преимущество схемы с выходом в виде открытого коллектора состоит в том, что при использовании этой схемы можно с помощью перемычки объединить ее выходы так, чтобы в точке соединения реализовывалась функция ИЛИ, тогда фактическую длительность выходного сигнала можно будет программировать. Выходы двоичного счетчика создают импульсные последовательности с частотой следования, пропорциональной степени основания 2: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, ... . Если их соединить между собой, то на выходе будет сохраняться низкий уровень до тех пор, пока хотя бы на одном из выходов будет действовать низкий уровень. Это позволяет программировать длительность выходного сигнала в пределах от 1 Г до 255 Т, где Т определяется в соответствии с уравнением (3.11), путем объединения тех выходов, которые в сумме дают желаемый период. Давайте, например, спроектируем таймер с задержкой 57 с. Десятичное число 57 можно представить в виде степеней основания 2 следующим образом:

32 + 16+8 + 1 =57. (3.12)

Если установить T = Ri Oi = lc и объединить те выводы схемы типа XR-2240, которые соответствуют перечисленным весам, то устройство будет обеспечивать задержку 57 с. По схеме соединений ИС определяем, что такими выводами являются выводы 1, 4, 5 и 6. Если эти четыре вывода замкнуть накоротко, то низкий уровень будет сохраняться на выходе счетчика в течение 57 с после каждого импульса запуска.

Для того чтобы получить другие значения периодов на выходе, можно или иначе сформировать последовательность синхроимпульсов, или иначе объединить выводы через «монтажное» ИЛИ. Конечно, если удвоить частоту импульсов синхронизации, то счетчик достигнет желаемого состояния в два раза быстрее. Это свойство позволяет рассматривать интегральную схему типа XR-2240 как схему с программируемой длительностью временного интервала. При использовании обычных схем такая задача может вызвать затруднения.

Каждый выход нужно соединить с Vcc через резистор нагрузки, имеющий сопротивление 10 кОм, если, конечно, не используется конфигурация с объединением выходов через «монтажное» ИЛИ. В последнем случае используется один резистор на 10 кОМ.

Ток, протекающий через выходы схемы, следует поддерживать на уровне 5 мА и менее; в дальнейшем этим следует руководствоваться при выборе резистора нагрузки.

Амплитуда импульсов сброса и запуска должна по крайней мере вдвое превосходить падение напряжения на р-п-перехо-де (2x0,7=1,4 В). На практике в большинстве случаев разумно использовать импульсы с амплитудой более 4 В или стандартные уровни, принятые для ТТЛ-схем. Тем самым уменьшается вероятность незапуска схемы при минимальной амплитуде импульса и при воздействии внешних факторов, в критический момент вызывающих уменьшение амплитуды импульса.

Вывод 12 позволяет осуществлять синхронизацию от внешнего источника или модуляцию ширины импульса. При нормальной работе этот вывод, представляющий собой неинверти-рующий вход компаратора 1, через шунтирующий конденсатор емкостью 0,01 мкФ соединен с землей. При этом шумовые сигналы не влияют на работу схемы. Напряжение, поданное на вывод 12, изменяет ширину импульса, который генерируется схемой синхронизации. Значение напряжения должно лежать в пределах от 2 до 5 В, при этом период частоты синхронизации будет меняться примерно от 0,4 до 2,25 раза соответственно.

Для согласования внутренней синхронизации с внешней подключите к выводу 12 интегральной схемы последовательную /?С-цепочку, состоящую из конденсатора емкостью 0,1 мкФ и резистора сопротивлением 5,1 кОм. Так формируется входная цепь для импульсов внешней синхронизации, амплитуда которых должна быть не менее 3 В, а период должен лежать в пре-