Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







ГЕНЕРАТОРЫ СЕКУНДНЫХ И МИНУТНЫХ ИМПУЛЬСОВ





 

Для формирования импульсной последовательности с периодом повто­рения 1 с (секундных импульсов) в электронных часах обычно используют мик­росхемы, специально предназначенные для этой цели: К176ИЕ5, К176ИЕ12, К176ИЕ18. В структуре указанных микросхем предусмотрены ключевые элемен­ты (инверторы), выполняющие роль усилителей-формирователей и в этом каче­стве составляющие основу ЗГ. На рис. 17 приведены структурная схема К.176ИЕ5 и варианты подключения к ней внешних радиодеталей для образова­ния схемы ЗГ. Рассмотрим приведенные варианты, предварительно заметив, что они не исчерпывают возможность схемотехнических решений этого функцио­нального узла, а представляют собой примеры схем, получивших широкое рас­пространение на практике.

В первых двух вариантах (рис. 17,а,б) ЗГ построен по схеме несиммет­ричного мультивибратора с одной времязадающей RС-цепью. Вместо конден­сатора в цепь положительной обратной связи (ПОС) включается кварцевый ре­зонатор Z. Для обеспечения режима устойчивых автоколебаний вводится цепь отрицательной обратной связи (ООС) по постоянному току, благодаря кото­рой инверторы выводятся на линейный участок характеристики передачи, где они обладают усилительными свойствами.

Рис. 17. Генераторы импульсов на микросхеме К176ИЕ5:

а, б — на основе мультивибраторов, в — на основе задающего генератора с трехточечной схемой

 

Менее критичной к сопротивлению резистора в цепи ОС является схема второго варианта (рис. 17,6). При необходимости подстройки с целью стабили­зации режима генератора в цепь ОС вводится переменный резистор R2. При использовании низкочастотного кварцевого резонатора с частотой до 100 кГц рекомендуется включение конденсатора С небольшой емкости между входом первого инвертора и корпусом для устранения паразитного высокочастотного самовозбуждения генератора.

Третий вариант (рис. 17,в) ЗГ реализуется по трехточечной схеме, в кото-кой кварцевый резонатор включается в диагональ резистивно-емкостного моста, подключаемого другой диагональю к инвертору. Инвертор должен работать в режиме усиления. Настройка генератора на частоту кварцевого резонатора производится подбором емкости С2 и с помощью переменного конденсатора СЗ.

Наиболее удобным для совместного применения с микросхемами серии К.176 являются стандартные кварцевые резонаторы на частоту 32 768 Гц. Это объ­ясняется тем, что имеющиеся внутри указанных выше микросхем делители обес­печивают деление частоты ЗГ [т в 215 раз, т. е. в 32 768 раз, что позволяет на выходе микросхем получить секундные импульсы. В микросхеме К176ИЕ5 для этого требуется дополнительное внешнее соединение (рис. 17), в других (К176ИЕ12, К176ИЕ18) необходимость в таком соединении отсутствует.

На рис. 18,а приведена принципиальная схема генератора секундных им­пульсов на микросхеме К176ИЕ5. Здесь и в других схемах на этом рисунке численные данные приведены для варианта применения стандартного кварцево­го резонатора на частоту 32 768 Гц. Микросхемы допускают также использо­вание кварцевого резонатора на частоту 16 384 Гц. Тогда секундные импульсы выделяются на выходе 214 (вывод 4). Назначение других выходов и получаемых на них сигналов рассмотрено в § 3.

На микросхемах К176ИЕ12, К176ИЕ18 могут быть реализованы также и ге­нераторы минутных импульсов. Структура этих микросхем по сравнению с К176ИЕ5 дополнена делителем на 60, который в микросхеме К176ИЕ12 имеет отдельный вход Т2 (рис. 18,6).

Рис. 18. Генераторы импульсов на микросхемах серии К176:

а — К176ИЕ5, б — К176ИЕ12, в — К176ИЕ18

 

Для образования генератора минутных импульсов необходимо выход 215 (вывод 4) внешним соединением подключить ко входу Т2 (вывод 7). Минут­ные импульсы выделяются на выходе 60 (вывод 10).

В микросхеме К176ИЕ18 делитель на 60 внешнего входного вывода не имеет. Его вход внутренним соединением подключен к выходу генератора се­кундных импульсов. Таким образом, микросхема К176ИЕ18 при подключении к ее выводам 12, 13 резистивно-емкостной цепи с кварцевым резонатором на частоту 32768 Гц (рис. 18,б) позволяет получить последовательность секундных (вывод 4), минутных импульсов (вывод 10), а также другие импульсные по­следовательности, назначение которых описано в § 3.

Рассмотренные схемы относятся к варианту применения специальных часо­вых кварцев. При их отсутствии можно воспользоваться кварцем на другую частоту, но при выполнении некоторых условий. Прежде всего следует учиты­вать, что наибольшая частота переключения микросхем серии К176 равна 1 МГц и поэтому собственная частота резонатора не должна превышать это­го значения. При необходимости использовать кварцевый резонатор с более высокой собственной частотой рекомендуются микросхемы серий К561, К564 — дс 2 — 3 МГц, серии К155, К555 — до 10 — 15 МГц. Последние две серии отно­сятся к классу микросхем транзисторно-транзисторной логики (R155) и ТТЛ с диодами Шотки (К555) [4].

Следует также принять во внимание, что герметизированный кварц можно использовать только на номинальной частоте. Если эта частота кратна 10, то для ее деления до 1 Гц целесообразно использовать делители на 10 — микро­схемы К176ИЕ2, К176ИЕ4, К176ИЕ8. Например, если частота кварца равна . 1 МГц, то для реализации генератора секундных импульсов необходимы шесть микросхем делителей на 10.

Практический интерес представляет вопрос о реализации генератора секунд­ных и минутных импульсов на основе кварцевого резонатора, который не гер­метизирован и допускает увеличение рабочей частоты уменьшением длины пластины.

При подгонке частоты кварцевого резонатора целесообразно исходить из того, что наиболее простым и удобным для реализации является схемотехниче­ский вариант генератора секундных импульсов на основе двоичного счетчика с последовательным переносом (рис. 14). Такой счетчик в режиме делителя час­тоты позволяет получить коэффициент деления 2n, где n — число разрядов (триггеров) делителя. Следовательно, в частоте кварцевого резонатора необхо­димо предъявить требование ее кратности числу 2n. Например, микросхема К.176ИЕ5, имеющая в своей структуре 15-разрядный двигатель, предназначена для формирования секундных импульсов при использовании кварцевого резона­тора с номинальной частотой 32768 Гц. Наличие у данной микросхемы выхода от 14-го разряда делителя позволяет получить секундные импульсы и при ис­пользовании кварцевого резонатора с частотой 16384 Гц.

В случае включения в схему ЗГ резонатора с частотой, отличающейся ог указанных значений, например, 131072 Гц (рис. 19), для формирования по­следовательности секундных импульсов к делителю микросхемы К176ИЕ5 не­обходимо добавить делитель на 4, выполненный на двух Д-триггерах микросхе­мы К176ТМ1.

Рис. 19. Генератор секундных импульсов на КП6ИЕ5, К176ТМ1

 

При изготовлении часов с индикацией только часов и минут целесообразно иметь в схеме ЗГ кварцевый резонатор с номинальной частотой, кратной 2n/60, из следующего ряда значений (с округлением до 1 Гц):

 

Частота кварцевого Число разрядов n резонатора, Гц

30 17477

21 34952

22 69905

23 139810

24 279620

25 569240

26 1118480

Если имеется кварц с частотой от 70 до 130 кГц, то подстройка должна производиться до частоты 131 072 Гц (для секундной последовательности) или до 139810 Гц (для минутной последовательности). В этом случае делители должны иметь 17 или 23 разряда соответственно, что может быть реализовано на микросхемах К176ИЕ5 и К176ТМ1.

При практической реализации ЗГ следует помнить, что точное значение час­тоты генератора зависит не только-от геометрических размеров пластины квар­ца, но и от паразитных емкостей реальной схемы его выполнения. Поэтому точную подгонку кварца следует производить в той схеме, где он будет рабо­тать. Значение частоты измеряется электронным частотомером, подключенным через конденсатор емкостью 10 — 20 пФ к выводу 11 или 12 (для микросхемы К176ИЕ5) или к 14 (для К176ИЕ12).

Подгонка частоты генератора должна осуществляться с максимальной точ­ностью, так как расхождение частоты в 1 Гц соответствует примерно неточнос­ти хода часов 1 с в сутки. Однако при недостаточном опыте в подточке квар­цев и в точном измерении частоты генераторов подточку лучше закончить, не доходя до номинальной частоты 10 — 15 Гц. Точное значение частоты при рабо­те кварца в реальной схеме устанавливается в этом случае с помощью под-строечного конденсатора, включаемого последовательно с кварцем. Емкость этого конденсатора в процессе эксплуатации часов можно также изменять при отклонении частоты ЗГ из-за изменения температуры окружающей среды или старения кварца. На частоте 139 кГц с помощью конденсатора, включаемого последовательно с кварцем, можно увеличить частоту на 100 Гц. Если при под­гонке кварца частота завышена, то параллельным включением конденсатора Удается ее понизить только на 7 — 10 Гц, при этом ухудшается стабиль­ность ЗГ.

 








Date: 2015-05-23; view: 1123; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.007 sec.) - Пожаловаться на публикацию