Файл: Электрические измерения. Общий курс учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 166

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

в состоянии «1». В состоянии «О» на выходе у0 низкий потенциал, на выходе і/г высокий потенциал. В состоянии «1» на выходе у0 высокий, а на j , — низкий потенциал.

 

Счетный вход СБ образуется путем объединения нулевого и еди­

ничного

входов. При подаче

управляющих

импульсов

па счетный

 

 

УІ

вход

триггер

переходит

из

одного

состояния в

 

 

другое от каждого пускового импульса.

 

 

 

 

 

 

Для правильной и устойчивой работы управ­

 

Тг

 

ляющий импульс триггера должен иметь длитель­

 

 

 

ность и амплитуду, лежащие в определенных пре­

a:J СВ \xi

делах.

 

 

 

 

 

 

Пересчетные устройства (ПУ) применяются в

ЦИП

для выполнения

различных задач. Триггер

Рис.

282.

Услов­

со счетным

входом является

пересчетным устрой­

ное

обозначение

ством

с

коэффициентом

пересчета

(деления),

 

триггера

 

 

 

равным двум,

так как частота импульсов, сни­

маемых

с выхода

триггера,

в два раза

ниже

частоты

импульсов

на

счетном входе

триггера

(рис. 283, а

и

б).

 

 

 

Если соединить п триггеров последовательно

(рис. 283, в), то по­

лучим пересчетное устройство с коэффициентом пересчета 2". Кон­ денсатор, резистор и диод между триггерами предусмотрены для формирования импульсов, поступающих на вход триггеров. Работа

такого устройства поясняется

графиками

рис. 283, г.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

14

Число им­

Двоичный код,

Состояние

триггеров

 

 

 

 

 

 

пульсов,

 

 

 

 

 

поданных на

соответствую­

 

 

 

 

 

щий

числу Л

7V.4

Г,'?>

Т?2

Тс>1

вход N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0 0 0 0

0

0

0

 

0

1

0 0 0

1.

0

0

0

 

1

2

U 0

1 0

0

0

1

 

0

3

0

0

1 1

0

0

1

 

1

4

0

1 0 о

0

1

0

 

0

5

0

1 0

1

0

1

0

 

1

0

 

1 1 0

0

1

1

 

0

7

0

 

1 1 1

0

1

1

 

1

8

1 0 0 0

1

0

0

 

0

9

1 0

0

1

1

0

0

 

1

10

1 0

10

1

0

1

 

0

11

1 0

1 1

1

о

1

'

1

12

1 1 0 0

1

]

0

 

0

13

1 1 0

1

1

1

0

 

1

14

1

1 1 0

1

1

1

 

0

15

1

1 1 1

1

1

1

 

1

16

0 0 0

0

0

0

0

 

0

Состояния триггеров в.указанном пересчетном устройстве (схеме) соответствует двоичным кодам чисел импульсов, поданных на вход этой схемы (см. табл. 14). После подачи 16 импульсов схема из четы-

372


рех триггеров дает на выходе импульс и возвращается в исходное состояние. В общем случае двоичные пересчетные схемы имеют 2™

о)

 

К К К

К " К

h

к

1-

П

_ П

_

Г

I

 

 

 

 

6)

 

 

 

 

 

Тг

 

 

 

 

д)

 

 

 

 

 

 

 

Выход

 

Tri

 

Тг2

ТгЗ

 

Тгі+

Вход

З 7

"

Хо

 

Хо 1 7 "

 

З 7

"

 

 

 

 

Дополнительная

связь

 

 

Рис.

283.

Работа

триггера

к а к пересчетного

устрой­

ства:

а — схема

триггера;

б — график

напряжений

для

схемы

а;

в — схема последовательного

соедине­

ния

триггеров;

г — график

напряжении

для

схемы «;

 

д — схема

с дополнительными

связями

различных состояний и после N — 2" импульсов на входе возвраща­ ются в исходное состояние. Эти схемы используются в делителях частоты, преобразователях число-импульсного кода в двоичный и т. д.

373


В случае использования этой схемы для преобразования числоимпульсного кода в двоичный импульсу, снимаемому с переброшен­ ного триггера Тгі, приписывается вес «1», импульсу, снимаемому с Тг2, приписывается вес «2», снимаемому с ТгЗ — вес «4» и т. д.

Вводя дополнительные связи в пересчетную схему из четырех триггеров, можно сократить число состояний триггеров до 10 и полу­ чить схему с коэффициентом пересчета, равным М.^Мзвестпы различ­ ные варианты введения дополнительных связей. В качестве примера показана схема (рис. 283, д), в которой дополнительная связь подана с выхода ух триггера Тг4 на входы х0 триггеров Тг2 и ТгЗ (для упро­ щения конденсаторы, резисторы и диоды между триггерами опущены). При поступлении первых семи импульсов схема будет работать так же, как и двоичная пересчетная схедіа (см. табл. 15). Восьмой импульс вызывает возврат в состояние «0» Тгі, Тг2 и ТгЗ и переброс Тг4. При этом на выходе ух триггера Тг4 появляется импульс, который через цепь дополнительной связи вновь ставит триггеры Тг2 и ТгЗ в со­ стояние «1». Девятый импульс перебрасывает Тгі', а десятый всю

схему возвращает в исходное

состояние.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 15

Число

импуль­

 

Состояние

триггеров

сов, поданных

 

 

Тг2

 

на

вход

Тг4

ТгЗ

Тгі

 

0

0

0

0

0

 

1

0

0

0

1

 

2

0

0

1

0

 

О

0

0

1

1

 

 

4

0

1

0

0

 

5

0

1

0

1

 

6

0

1

1

0

 

7

0

1

1

1

 

8

1

0

0

0

Действует до ­

1

1

1

0

полнительная

 

 

 

 

связь

1

1

1

 

 

9

1

10

0

0

0

0

В этом случае, чтобы код соответствовал числу импульсов, подан­ ных на вход, необходимо прописать следующие веса импульсам, сни­ маемым с переброшенных триггеров: импульс с триггера Тгі должен иметь «вес» 1; импульс с Тг2 — «вес» 2; импульс с ТгЗ — «вес» 4; импульс с Тг4 — «вес»_2 \

Таким образом эта схема работает в соответствии с кодом 1—2—4— 2, т. е. преобразует число-импульсный код в пределах одного де­ сятичного разряда в указанный код. Другие варианты построения десятичных пересчетных схем работают в других кодах, например 1 - 2 - 4 - 8 ; 1 - 2 - 2 - 4 ; 1 - 2 - 3 - 7 и т. д.

Соединяя последовательно десятичные пересчетные схемы, можно получить пересчетную схему с коэффициентом пересчета 10"г, где m — число десятичных пересчетных схем. Такие схемы могут применяться

374


как делители частоты импульсов, как преобразователи число-им­ пульсного кода в двоично-десятичный или другие четырехэлементные коды.

В ЦИП находят применение реверсивные пересчетные схемы, которые считают импульсы не только на сложение, но и на вычи­ тание. Обычную двоичную пересчетную схему можно сделать рабо­ тающей на вычитание, если счетные входы триггеров Тг2, ТгЗ и Тг4 подключить не к выходам у0, а к выходам уг (рис. 283, д). Тогда при подаче импульсов состояние триггеров будет соответствовать раз­

нице записанного

числа

и числа

поданных

импульсов

(табл.

16).

В табл. 16 взято

исходное

состояние,

соответствующее

числу

15.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

16

 

 

Число

импуль­

 

Состояние

триггеров

 

 

 

сов, поданных

 

 

 

 

ТзІ

 

 

 

на

вход

Тгі

 

ТгЗ

Тг2

 

 

 

 

0

 

!

 

1

1

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

1

1

0

 

 

 

 

2

 

1

 

1

0

1

 

 

 

 

3

 

1

 

1

0

0

 

 

 

 

4

 

1

 

0

1

1

 

 

 

 

5

 

1

 

0

1

0

 

 

 

 

6

 

1

 

0

0

1

 

 

 

 

7

 

1

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и т.

д .

 

 

Для получения двоичного реверсивного пересчетного устройства необходимы автоматические переключатели выходов триггеров. С целью управления этими переключателями реверсивные пересчет­ ные схемы выполняются на два входа: для суммируемых и для вычи­ таемых импульсов.

Находят применение также реверсивные двоично-десятичные пересчетные схемы, суммирующие и вычитающие импульсы в дво­ ично-десятичном коде.

Знаковые индикаторы. Для получения показаний в цифровой форме применяются следующие знаковые индикаторы.

1. Устройство в виде светового табло, содержащего набор 10 ламп накаливания или неоновых ламп. В зависимости от кода, т. е. от зна­ чения измеряемой величины, зажигается та или иная лампа и осве­ щает соответствующую цифру или знак табло. Для получения отсчета из нескольких цифр необходимо иметь соответствующее количество групп (декад) таких ламп (рис. 284, а).

2. Устройство поэлементного построения цифр. Знаковый инди­ катор на одну цифру может быть выполнен из 7, 8 или 9 элементов. На рис. 284, б показано устройство на одну цифру с семью элемен­ тами, представляющее собой экран с семью узкими щелями. Каждая щель моялет освещаться отдельной лампой. Несколько щелей, осве­ щаемых одновременно, образуют цифру (в виде примера на рис. 284, б освещена цифра «4»). Для получения отсчета на несколько разрядов надо иметь соответствующее количество подобных экранов. Вместо

375


щелей применяются металлические спирали, накаливаемые электри­ ческим током, люминесцирующне полоски под действием напряжения

ит. д.

3.Проекционное устройство на один разряд (рис. 284, в). На

пути световых потоков десяти лампочек Л1 — Л10 расположены диафрагмы, диапозитивы цифр и десять линз, при помощи которых изображение цифр проектируется на общий матовый экран. В зави­ симости от значения измеряемой величины загорается определен­ ная лампочка, и на экране проектируется соответствующая цифра

или знак. Для многоразрядного отсчетного

устройства требуется

соответствующее количество таких проекционных комплектов.

4. В

настоящее время наибольшее распространение получили

знаковые

индикаторы в виде специальных

газоразрядных ламп

Рис . 284. Знаковые индикаторы: а — световое табло; б — поэлементный инди­ катор; в — проекционный индикатор; г — газоразрядные знаковые индикаторы

(рис. 284, г). Анод этих ламп выполнен в виде сетки, а катоды, вы­ полненные из тонкой проволоки и расположенные один за другим, имеют форму цифр от 0 до 9 или других знаков ( + , —, V, A, Q и т. д.). Баллон лампы заполняется неоном. Если приложить соответствую­ щее напряжение между анодом и катодом, то вокруг последнего появ­ ляется яркое оранжевое свечение, имеющее форму определенного знака. Число ламп должно соответствовать числу десятичных разря­ дов отсчетного устройства.

Кроме рассмотренных, применяются также другие типы знаковых индикаторов.

Дешифраторы. Дешифраторы — устройства для преобразования кода в сигналы, управляющие знаковыми индикаторами.

Известно несколько типов дешифраторных схем (прямоуголь­ ные, пирамидальные, двухступенчатые, многоступенчатые), каждый

из

которых имеет свои достоинства и недостатки, а следовательно,

и

свою область применения.

 

Рассмотрим в качестве примера (рис. 285) прямоугольный дешиф­

ратор — диодную матрицу для преобразования кода 1—2—4—2 в им­ пульсы управления знаковым индикатором. Эта схема управляется триггерами десятичной пересчетной схемы.

376