Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Цифровая схемотехника

  Все выпуски  

Описание схемы светодиодного индикатора уровня звукового сигнала на основе RS-триггеров


Информационный Канал Subscribe.Ru

Цифровая схесотехника
Почтовая рассылка
Выпуск №5 от 28.10.2002 г.

Добрый день уважаемый подписчик!

Сегодня я хочу рассказать об одной интересной схеме, собранной на RS-триггерах. Эта схема была опубликована в сборнике "Радиоежегодник" за 1988 год. Автор - харьковчанин Ю. Усков. Схема интересна нетрадиционным применением SR-триггеров. Автор применил простейшие RS-триггеры в схеме индикатора уровня аналогового сигнала. Индикатор представляет собой ряд светодиодов (8 штук), располагаемые в ряд на передней панели звукового усилителя. На вход схемы подается выходной сигнал с усилителя. В процессе работы светодиоды загораются таким образом, что образуют светящийся столбик, длинна которого "пляшет" в такт с уровнем воспроизводимого сигнала. Существует множество схем подобных устройств. В наше время можно применить соответствующую специализированную микросхему. Но данная схема интересна как пример оригинальной схемотехники.

И так рассмотрим схему устройства:

Схема собрана на четырех микросхемах К155ЛА3. Каждая такая микросхема содержит четыре элемента "2И-НЕ". Схема состоит из восьми одинаковых каскадов. Для упрощения нарисованы только первый и последний каскады. Все каскады выполнены по одинаковой схеме и различаются лишь номиналом резистора R1(n). Каждый каскад представляет собой RS-триггер. К одному из выходов каждого триггера через токоограничивающий резистор подключен светодиод. На все нижние (по схеме) входы триггеров подан тактовый сигнал большой скважности. Он служит для сброса триггеров в начальное состояние. В этом начальном состоянии светодиоды не горят. На верхние (по схеме) входы триггеров, через специальный делитель, образованный резистором R1 и соответствующим резистором R1(n).
На вход устройства, через диод D1, подается аналоговый сигнал. Диод пропускает только отрицательную составляющую этого сигнала. Отрицательная составляющая аналогового сигнала складывается с положительным напряжением, поступающим от цепи +5В, через резисторы делителя и уменьшает напряжение, поступающее на входы RS-триггеров. Пока амплитуда аналогового сигнала мала, напряжение на входе любого из триггеров не никогда не опускается ниже порогового значения, срабатывания. И цифровой вход логического элемента воспринимает его как логическую единицу.
Как только любой импульс входного сигнала достигнет такой амплитуды, что напряжение на первом из триггеров станет ниже порога срабатывания, триггер воспримет это, как поступление нулевого потенциала. Он переключится в другое свое устойчивое состояние. На нижнем (по схеме) его выходе появится низкий логический уровень. Светодиод загорится. В этом состоянии RS-триггер будет находиться до тех пор, пока на его нижний вход не поступит сбрасывающий сигнал от тактового генератора. Частота тактового генератора примерно 2 - 5 герц. Такое схемное решение обеспечивает быстрое включение светодиода и небольшую задержку выключения. Это улучшает наглядность индикатора.
Пороги срабатывания каждого каскада индикатора различны. Первый каскад самый чувствительный. Последний - самый грубый. Это обеспечивает зажигание светодиодов в виде столбика, длина которого растет с ростом амплитуды входного сигнала. Пороги срабатывания подбираются при помощи резисторов R1(1) - R1(8). Их значения выбирают в пределах 1 - 56 кОм.
Тактовый генератор для индикатора автор предлагает выполнить по следующей схеме:

Главное преимущество такой схемы: на выходе генератора формируются отрицательные импульсы очень большой скважности. Скважность: это отношение периода следования импульсов к их длительности. Если скважность большая, то это значит, что импульсы короткие, а промежутки между ними большие. Форма сигнала с генератора условно показана на рисунке:

На самом деле импульсы еще уже по сравнению с периодом. Для того, чтобы получить столь узкие импульсы в схеме генератора применен формирователь импульсов на элементах D1.2, D1.3 и цепи задержки R4, C2. На элементах D1.1, VT1, R1, R2, R3 и C1 собран собственно тактовый генератор. Прямой сигнал с его выхода и инверсный (через инвертор D1.2) поступают на два входа элемента "2И-НЕ" (D1.3). Но инверсный сигнал поступает с задержкой, благодаря интегрирующей цепочке R4, C2. В результате, на время действия задержки на выходе элемента D1.3 будет сформирован короткий импульс.

Вот и все на сегодня. Пишите, критикуйте.

Автор рассылки Белов А.В.         belov@gomail.com.ua


http://subscribe.ru/
E-mail: ask@subscribe.ru
Отписаться
Убрать рекламу

В избранное