Opóźnianie sygnału TTL

Muszę zaprojektować obwód opóźniający sygnał wejściowy o określony czas (około sekundy, możliwość przycięcia). Opóźnienie należy ustawić za pomocą elementów pasywnych (rezystorów lub kondensatorów). Sygnał wejściowy to w zasadzie poziom TTL, który w pewnym momencie wzrasta, pozostaje wysoki przez pewien czas (100 ms powinno być niezłą wartością), a następnie wraca na niskim poziomie.

Nie mogę użyć mikro ani innego programowalnego urządzenia, ponieważ proces certyfikacji oprogramowania układowego jest zbyt kosztowny.

Uświadomiłem sobie działające rozwiązanie, które wykorzystuje zasilanie z sieci RC do komparatora wyzwalanego przez Schmidta (ze stałym napięciem odniesienia umieszczonym na wejściu w stosunku do poziomu napięcia RC). Nie jestem bardzo zadowolony z tego rozwiązania z dwóch głównych powodów:

1. potrzebne opóźnienie oznacza duże niedokładne duże limity;
2. wysoki poziom sygnału wejściowego musi trwać co najmniej tak długo, jak „opóźnienie”;

Ogólne wymagania:

• czas opóźnienia 1 sek. +/- 500 ms dokładność +/- 10%
• Opóźnione zdarzenie powinno trwać przez rozsądny czas, powiedzmy co najmniej 100 ms (i mniej niż 200 ms).

Analog Devices / Technologia LT6993-1 liniowe (patrz obwodu poniżej) jest zbocze narastające wyzwalany generator impulsów, który ma częstotliwość zegara rezystora programowalny i rezystor programowalnych rozdzielacza i polaryzacji, z opóźnieniem do 33 sekund ~ dokładnością do 3%.

Wewnętrzny przetwornik A / D przekształca napięcie wejściowe DIV w 8-bitowy selektor dzielnika i 1-bitowy selektor polaryzacji. Częstotliwość zegara i wartość dzielnika określają szerokość impulsu wyjściowego. Duże ustawienia dzielnika pozwalają rezystorom o rozsądnej wielkości generować duże opóźnienia.

Poniższy obwód (z karty danych) pokazuje, jak wykorzystać dwa układy do generowania impulsu opóźnionego w odpowiedzi na narastające zbocze impulsu wejściowego. Wartości rezystorów będą musiały zostać dostosowane w celu dopasowania do wymaganych opóźnień. Sugerowane wartości rezystorów DIV pokazano w tabeli poniżej obwodu.

Niestandardowe rozwiązania krzemowe sprawiają, że CSS555C jest zegarem 555 podłączonym do szerokiego licznika. Pozwala policzyć wiele cykli czasowych, aby użyć rezystorów o rozsądnych rozmiarach, aby wygenerować naprawdę duże opóźnienia. Ma przycinany wewnętrzny kondensator, aby dostroić opóźnienia, więc nie potrzebuje nawet zewnętrznego kondensatora.

Poniższy obwód pokazuje tryb monostabilny w wielu cyklach. Potrzebujesz dwóch żetonów. Pierwszy układ wygeneruje 1 sekundowe opóźnienie, a drugi układ zostanie wyzwolony na końcu opóźnienia w celu wygenerowania impulsu 100 ms.

Jeśli przejrzysz w Google „cenę CSS55C” , możesz znaleźć źródła, w których możesz kupić część.

Strona 14 noty aplikacyjnej Texas Instruments 74LS123 zawiera przykład cyfrowego obwodu opóźniającego wykorzystującego obie połówki „123”. Możesz dostosować opóźnienie i szerokość impulsu wyjściowego, zmieniając wartości Rext. Jeśli nie musisz losowo przerywać impulsu wyjściowego, możesz powiązać wejścia „B” i wyczyścić wejścia wysokie.

Uświadomiłem sobie działające rozwiązanie, które wykorzystuje zasilanie z sieci RC do komparatora wyzwalanego przez Schmidta (ze stałym napięciem odniesienia umieszczonym na wejściu w stosunku do poziomu napięcia RC).

Jest to rzeczywiście bardzo standardowy sposób realizacji opóźnienia w obwodzie cyfrowym.

Nie jestem bardzo zadowolony z tego rozwiązania z dwóch głównych powodów:

• potrzebne opóźnienie oznacza duże niedokładne duże limity;

W takim razie po prostu użyj większego R! Opóźnienie jest określone przez iloczyn R i C, więc możesz wymieniać jeden na drugi - a rezystory o dużych wartościach są łatwiejsze do uzyskania niż kondensatory o dużych wartościach.

• wysoki poziom sygnału wejściowego musi trwać co najmniej tak długo, jak „opóźnienie”;

Może więc zastąp gotowego wyzwalacza Schmitta predefiniowanymi granicami histerezy wyzwalaczem o wysokim progu „od włączenia do włączenia” i niskim progu „włączenia – wyłączenia”.

Kolejne rozwiązanie 2-chipowe. Zaletą tego podejścia jest ciągły zegar, który można mierzyć i regulować, być może łatwiejszy niż pomiar zdarzenia jednorazowego.

Impuls wejściowy ustawia zatrzask NAND, który usuwa Reset z licznika, umożliwiając zliczanie. Po 8 impulsach zegarowych wyjście przechodzi w stan wysoki. Następny impuls zegarowy resetuje zatrzask NAND, który utrzymuje licznik w stanie zerowania, wyłączając go.

Pozostałe dwie bramki tworzą oscylator RC, pokazane wartości powinny wynosić około 8 Hz dla opóźnienia 1 sekundy i szerokości impulsu 125 ms.

74HC4538 jest jednym Używałem często. Upłynęła 1 sekunda na końcu zakresu. Jest to oferta obejmująca jeden pakiet, ponieważ ma dwie oddzielne jednostki. Pierwszy zapewni opóźnienie, a jego moc wyjściowa napędza drugi, co wytworzy końcową szerokość impulsu.

Być może dla uproszczenia: pierwszy byłby skonfigurowany jako dodatnia jednostka wyzwalana zboczem, a jego wyjście Q sterowałoby drugim jednorazowym strzałem skonfigurowanym do wykrywania ujemnego zbocza. Okres pierwszego wynosiłby jedną sekundę, a druga jednostka miałaby dowolną szerokość impulsu, jaką chcesz (oczywiście z rozsądku - prawdopodobnie prawdopodobnie mniej niż sekunda byłaby dobra).

A jeśli martwisz się połączeniem TTL z CMOS, nie rób tego. Zakładając, że CMOS jest jedynym obciążeniem na wyjściu TTL, dodanie 1k rezystora pullup do +5 załatwi sprawę bez żadnych problemów.