מונים ומחלקי תדרים. תכנית, תיאור

ספרים ומאמרים
ספרייה חינם / מדריך / רדיו - למתחילים

מונים ומחלקי תדרים. רדיו - למתחילים

רדיו - למתחילים

מוני דופק הם מרכיבים חיוניים של שעונים אלקטרוניים, מיקרו מחשבונים, מדי תדרים ומכשירים והתקנים רבים אחרים של טכנולוגיה דיגיטלית. הם מבוססים על כפכפים עם קלט ספירה. על פי היגיון הפעולה והמטרה התפקודית, מוני הדופק מחולקים למונים דיגיטליים ומחלקי תדרים. הראשון שבהם נקרא בדרך כלל פשוט מונים.

מונה הפולסים החד-ספרתי הפשוט ביותר יכול להיות כפכפי JK וכפכפי D הפועלים במצב ספירה. הוא סופר את פולסי הכניסה מודולו 2 - כל פולס מעביר את ההדק למצב הפוך. טריגר אחד סופר עד שניים, שניים מחוברים בסדרה סופרים עד ארבע, n כפכפים סופרים עד 2n פולסים. תוצאת הספירה נוצרת בקוד נתון, אותו ניתן לאחסן בזיכרון המונה או לקרוא אותו על ידי מכשיר מפענח דיגיטלי אחר.

באיור. 1a מציג תרשים של מונה פולסים בינארי של שלושה סיביות הבנוי על כפכף K155TB1 JK.

מונים ומחלקי תדרים
אורז. מונה בינארי של שלוש סיביות

הרכיבו מונה כזה על לוח לחם וחברו מחווני LED (או טרנזיסטור - עם מנורת ליבון) ליציאות הישירות של הטריגרים, כפי שנעשה קודם לכן. הפעל סדרה של פולסים בתדירות חזרות של 1 ... 2 הרץ ממחולל הבדיקה לכניסה מההדק הראשון של המונה ותכנן את פעולת המונה באמצעות אותות האור של המחוונים.

אם ברגע הראשוני כל הטריגרים של המונה היו במצב אפס (ניתן להגדיר את מתג הכפתור SB1 "Set.0" על ידי הפעלת מתח ברמה נמוכה לכניסה R של הטריגרים), אז עם ירידת ה- פעימה ראשונה (איור 1, ב) ההדק DD1 יעבור למצב בודד, רמת מתח גבוהה תופיע במוצא הישיר שלו (איור 1, ג). הפולס השני יעביר את ההדק DD1 למצב אפס, ואת ההדק DD2-B למצב יחיד (איור 45, ד). כאשר הדופק השלישי נופל, הטריגרים DD1 ו-DD2 יהיו במצב אחד, והטריגר DD3 עדיין יהיה במצב אפס. הפולס הרביעי יעביר את שני הטריגרים הראשונים למצב אפס, והשלישי למצב בודד (איור 1, ה). הדופק השמיני יעביר את כל הטריגרים למצב אפס. כאשר דופק הקלט התשיעי נופל, יתחיל מחזור הפעולה הבא של מונה הדופק התלת ספרתי.

בלימוד הגרפים, קל להבחין שכל ספרה גבוהה של המונה שונה מהספרה הנמוכה במספר כפול של פעימות הספירה. לפיכך, תקופת הפולסים ביציאת ההדק הראשון גדולה פי 2 מתקופת הפולסים המבואים, ביציאה של ההדק השני - פי 4, ביציאה של ההדק השלישי - פי 8. אם מדברים בשפת הטכנולוגיה הדיגיטלית, מונה כזה פועל בקוד משקל 1-2-4. כאן, המונח "משקל" מתייחס לכמות המידע שקיבל המונה לאחר הגדרת הטריגרים שלו למצב אפס. במכשירים ומכשירים של טכנולוגיה דיגיטלית, נעשה שימוש נרחב ביותר במוני פולסים בני ארבע ספרות הפועלים בקוד המשקל 1-2-4-8.

מחלקי התדר סופרים את פולסי הכניסה למצב מסוים שצוין על ידי מקדם הספירה, ואז יוצרים אות מיתוג הדק למצב אפס, שוב מתחילים לספור את פולסי הכניסה למקדם הספירה שצוין וכו'.

למשל באיור. איור 2 מציג את התרשים והגרפים של פעולתו של מחלק עם מקדם ספירה של 5, הבנויים על כפכפי JK.

מונים ומחלקי תדרים
אורז. 2 סכימה וגרפים של פעולת המחלק

כאן יש לך מונה בינארי של שלושה סיביות בתוספת אלמנט לוגי 2І-NOT DD4.1, שקובע את מקדם הספירה 5. זה קורה ככה. במהלך ארבעת פולסי הכניסה הראשונים (לאחר הגדרת הטריגרים למצב אפס באמצעות כפתור SB1 "Set 0"), ההתקן פועל כמונה פולסים בינארי רגיל. במקרה זה, רמת מתח נמוכה פועלת באחת או בשתי הכניסות של אלמנט DD4.1, כך שהאלמנט נמצא במצב יחיד.

עם ירידת הפולס החמישי, רמת מתח גבוהה מופיעה במוצא הישיר של הטריגר הראשון והשלישי, ולכן בשני הכניסות של אלמנט DD4.1, מעביר את האלמנט הלוגי הזה למצב אפס. ברגע זה נוצר במוצא שלו פולס קצר ברמה נמוכה, המועבר דרך הדיודה VD1 לכניסת R של כל הכפכפים ומעביר אותם למצב האפס הראשוני. מרגע זה מתחיל המחזור הבא של פעולת המונה.

הנגד R1 ודיודה VD1, המוכנסים למונה זה, נחוצים על מנת למנוע את קצר הפלט של אלמנט DD4.1 אל החוט המשותף.

ניתן לבדוק את פעולתו של מחלק תדרים כזה על ידי הפעלת פולסים בתדר של 1...2 הרץ לכניסה C של ההדק הראשון שלו, וחיבור מחוון אור ליציאה של ההדק DD3.

בפועל, הפונקציות של מוני הדופק ומחלקי התדרים מבוצעות על ידי מיקרו-מעגלים שתוכננו במיוחד עם דרגת אינטגרציה גבוהה. בסדרת K155, למשל, מדובר במונים K155IE1, K155IE2, K155IE4 וכו'. בפיתוחי רדיו חובבים, המיקרו-מעגלים K155IE1 ו-K155IE2 נמצאים בשימוש נרחב ביותר.

סמלים גרפיים קונבנציונליים של מיקרו-מעגלים נגדיים אלה עם מספור הפלטים שלהם מוצגים באיור. 3.

מונים ומחלקי תדרים
אורז. 3 שבבי דלפק

המיקרו-מעגל K155IE1 (איור 47a) נקרא מונה פולסים של עשרה ימים, כלומר מונה עם מקדם ספירה של 10. הוא מכיל ארבעה טריגרים המחוברים בסדרה. הפלט (פין 5) של המיקרו-מעגל הוא הפלט של ההדק הרביעי שלו. כל הכפכפים מוגדרים למצב אפס על ידי הפעלת מתח ברמה גבוהה בו זמנית על שתי הכניסות R (פינים 1 ו-2), בשילוב לפי מעגל אלמנט ה-AND (סימן "&"). פולסי ספירה, שחייבים להיות בעלי רמה נמוכה, יכולים להיות מיושמים על כניסות C המחוברות יחד (פינים 8 ו-9), גם בשילוב לאורך I., או על אחד מהם, אם בשלב זה השני יש רמת מתח גבוהה. עם כל פולס כניסה עשירי, המונה יוצר פולס ברמה נמוכה השווה במשך הזמן לפולס הכניסה.

שבב K155IE2 (איור 3, ב) הוא מונה בינארי-עשרוני בן ארבע ספרות. יש לו גם ארבעה כפכפים, אבל לראשון יש כניסת C1 נפרדת (פין 14) ויציאה ישירה נפרדת (פין 12). שלושה כפכפים נוספים מחוברים זה לזה כך שהם יוצרים מחלק ב-5.

מונים ומחלקי תדרים
אורז. 4 מחלקי תדרים

כאשר הפלט של הדק הראשון (פין 12) מחובר לכניסה C2 (פין 1) של שרשרת הטריגרים האחרים, המיקרו-מעגל הופך למחלק ב-10 (איור 4, א), הפועל בקוד 1-2 -4-8, המסומל על ידי המספרים ביציאות של ייעודי המיקרו-מעגלים הגרפיים. כדי להגדיר את מפעילי המונה למצב אפס, מתח ברמה גבוהה מופעל על שתי הכניסות R0 (פינים 2 ו-3).

שתי כניסות משולבות R0 וארבע יציאות מפרידות של מעגל המיקרו K155IE2 מאפשרות לך לבנות מחלקי תדרים עם גורמי חלוקה מ-2 עד 10 ללא אלמנטים נוספים. לדוגמה, אם תחבר פינים 12 ו-1, 9 ו-2, 8 ו-3 (איור. 4, ב), אז מקדם הספירה יהיה 6, וכאשר מחברים פינים 12 ו-1, 11, 2 ו-3 (איור 4, ג), מקדם הספירה יהפוך ל-8. תכונה זו של המיקרו-מעגל K155IE2 מאפשרת לו לשמש הן כמונה פולסים בינאריים והן כתדרי מחלק.

ראה מאמרים אחרים סעיף חובב רדיו מתחיל.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מקלט משדר 32Gbps מבית Altera 14.04.2013

מקלט המשדר הראשון בתעשייה 32 Gbps המיושם באמצעות לוגיקה ניתנת לתכנות הוצג על ידי Altera. לדברי המפתחים, מדובר באבן דרך חשובה בפיתוח טכנולוגיית המשדרים. דגימת ההדגמה התבססה על שבב FPGA המיוצר בטכנולוגיית התהליך TSMC 20SoC 20nm.

לדברי Altera, הציפיות של לקוחות המשתתפים בתוכנית המאמצים המוקדמים המעוניינים להשתמש בדור הבא של מערכי שערים הניתנים לתכנות בשטח Altera במוצרים בעלי תפוקה גבוהה מאוששות בפועל. נאמר כי החברה היא היצרנית היחידה שמספקת רכיבי FPGA 28nm עם מקלטי משדר משולבים התומכים ב-28Gbps.

מקלט המשדר בהדגמה הראה ערכי ריצוד אקראיים של 240 fs וריצוד כולל של כ-9 ps. פרמטרים אלו נמצאים בגדר הדרישות שיידרשו במערכות הדור הבא עם תפוקה של 100 Gbps.

עוד חדשות מעניינות:

▪ שבב Samsung Secure Element לאבטחת חומרה ותוכנה של מכשירי IoT

▪ טייוואן מייצרת יותר ויותר לוחות אם

▪ סמארטפון Vivo X3 עובי פחות מ-6 מ"מ

▪ מחשבות מזוהות ומתועדות

▪ וירטואליזציה של פונקציות רשת במערכת ARM של 64 סיביות עם שבב יחיד

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר עבור חובב הרדיו. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת קרל גאוס. ביוגרפיה של מדען

▪ מאמר מי הביא טבק ותפוחי אדמה לאנגליה? תשובה מפורטת

▪ מאמר של סונדארבן. נס טבע

▪ מאמר מתכנת מיקרו-בקר פשוט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מה מציל טייסים? ניסוי פיזי

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר