Схема синхронизации

i Управляющий Тг

01 мкФ

5,1 ком \ jLnJUL

-< I-1 -о Внешняя

Дифференцирую -щая цепь

сиихрани -зация

Рис. 3.7. Синхронизация схемы от внешнего источника.

0,ЗГ<Г

<:0,8Г, T=RC.

делах от 0,3 до 0,8 Г (рис. 3.7). Еще один способ согласования скорости счета с внешним эталоном времени состоит в использовании сигнала внешней синхронизации. Этот сигнал можнО подать на выход синхронизации (вывод 14).

В состав каждой интегральной схемы типа XR-2240 фирмы-Ехаг входит внутренняя схема стабилизатора напряжения, предназначенная для того, чтобы поддерживать потенциалы двоичных счетчиков на уровне, обеспечивающем сопряжение с ТТЛ-логикой. Эта схема состоит из последовательно включенного-транзистора, на базе которого за счет опорного диода поддерживается постоянное напряжение. Если предусматривается работа при напряжении ниже 4,5 В, необходимо подсоединить вы-ход стабилизатора (вывод /5J к Vcc или к выводу 16. Вывод стабилизатора можно использовать для подачи тока величиной 10 мА на внешнюю схему или еще на одну схему XR-2240.

Таймеры для больших интервалов времени

Существует несколько способов построения таймеров для больших интервалов времени. Можно, например, в состав релаксационного генератора включить однопереходной транзистор или воспользоваться интегральной схемой типа 555. Однако почти во всех случаях возникает, по-видимому, неизбежная ошибка, обусловленная температурными нестабильностями и разбросом значений величин требуемых резисторов и конденсаторов большой величины. Кроме того, вследствие присущих конденсатору сопротивлений утечки и входного сопротивления схемы, в которую он включен, на конденсаторе падает определенное напряжение. Использование таймера на интегральной схеме типа 555 почти устраняет такие проблемы, потому что-

2Sf иО/и

Запуск -

J-] Сброс

ПкОм

6 602

Рис. 3.8. Каскадное включение таймеров типа XR-2240 дает значение полного периода, превышающее 65 000 Г.

мы имеем возможность использовать более высокие значения частоты синхронизации при меньших значениях компонентов в соответствии с уравнением (3.11). Как правило, высококачественные точные компоненты небольших значений достать легче. Таким образом, период сразу будет более точным и, кроме того, уменьшится температурный дрейф.

На рис. 3.8 показан пример таймера для больших интервалов; он состоит из двух таймеров XR-2240, соединенных каскад-но для увеличения интервала времени. В этой схеме выход синхронизации ИС 2 (вывод 14) используется в качестве входа для внешней синхронизации. Таймер ИС I, так же как и схема XR-2240, используются для формирования импульсов синхронизации второго таймера. Старший значащий разряд ИС 1 (вывод % с весом 128 Г ) соединен с выводом 14 ИС 2. На этом выводе сохраняется низкий уровень с момента запуска ИС 1 до момента to = 128 RiCs., начиная с которого уровень становится высоким и запускает ИС 2.

Приращение значений двоичных счетчиков в ИС 2 происходит один раз за каждые 128 Т. Таймер ИС 1 работает по существу в нестабильном режиме, так как его вывод, предназначенный для сброса, соединен с выводом сброса ИС 2, а уровень в этой точке не повышается до тех пор, пока запрограммированное значение счетчика для ИС 2 не установит на его выходе высокий уровень.

Полный период для этой схемы при условиях, показанных на рисунке (вход ИС 2 подключен к выводу 8 ИС 1, а все

выходы ИС 2 соединены через «монтажное» ИЛИ), составляет 256 Т, или 65 536 Т. Можно, однако, запрограммировать таймер в соответствии с требованиями конкретного применения,, манипулируя тремя факторами: периодом импульсов синхронизации (R\Ci), выводом ИС 1, используемым для запуска ИС 2, и конфигурацией связей в ИС 2. Иными словами,

T, = RfiJ,T,", (3.13>

где Го - полный период, в течение которого на выходе действует низкий уровень, с; То - полный период времени, в течение которого на выбранном выходе ИС 1 действует низкий уровень; Т"о - полное время, определяемое весами выходов ИС 2.

Допустим, например, что произведение RiOi равно 1 с (т.е. Rh = l МОм, Oi - l мкФ). Если низкий уровень сохраняется на выходе в течение периода То = 65 536 (TiCi) =65 536 Т, то он сохраняется в течение 65536 с, или около 18 ч! Конечно, почти невероятно генерировать задержку такой длительности, используя какие-либо другие приемы. Например, не составляет никакого труда найти электролитический конденсатор большой емкости (необходимый в ?С-таймерах больших интервалов) с допустимым отклонением от номинала - 20%+ 100%. Однако,, имея такие допуски, невозможно формировать точные временные отсчеты с большим периодом. Еще одна неприятность заключается в том, что большие электролитические конденсаторы, даже танталовые, имеют тенденцию к изменению своей емкости в процессе работы. Это допустимо, если конденсатор используется для шунтирования или фильтрации, и приводит к совершенно ужасным результатам в схемах синхронизации или> каких-нибудь других схемах, где важно иметь точное значение. Использование каскадно-соединенных таймеров XR-2240 позволяет брать такие значения Ri и Ci, которые лежат в диапазонах меньших значений и имеют большую стабильность.

Такой же трюк с XR-2240 можно проделать, если воспользоваться внешним генератором синхроимпульсов. Он применяется для управления входом синхронизации ИС 1. Продолжительность интервала времени, в течение которого на выходе сохраняется низкий уровень, составляет тогда 65 536 Г, где Т - период следования импульсов внешнего эталона времени. С другими примерами использования XR-2240 вы познакомитесь в следующих главах.

Любой из рассмотренных нами таймеров может работать в задержанном ждущем режиме. В этом режиме для запуска одного таймера просто используется импульс из внешних цепей, а выход этого таймера -для запуска второго. Выход второго-таймера подается затем на управляющую схему. Этот выходной импульс задержан относительно начального на величину,, равную длительности импульса.