Устройство для устранения дребезга контакта

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ДРЕБЕЗГА КОНТАКТА, содержащее контакт , один из выводов которого через резистор и светоизлучающий диод оптрона соединен с шиной отрицательного потенциала, а другой вывод контакта соединен с шиной положительного потенциала, выход оптрона через инвертор соединен с первым входом элемента И, генератор тактовых . импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с С-входом счётчика , инверсный выход старшего разряда которого соединен с третьим входом элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости , в него введены дополнительный счетчик, а также пе1Ьвый и второй элементы И-НЕ, причем выход оптрона соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с R-входом счетчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с вторым входом первого элемента и-НЕ, выход инвертора соединен с R -входом дополни (Л тельного счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен с С-входом дополнительного счетчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ON4WW

РЕСПУБЛИК (11 00

3(59 Н 03 К 5 153 (РС МН Ф !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ (21 ) 3511821/18-21 (22) 16 ° 11.82 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72) В.A.Õîëîìêoâ (53) 621.374.32(088.8) (56) 1. Патент Франции 9 2250233, кл. Н 03 К 5/153, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 834875, кл. Н 03 К 5/1,53, 1979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ.

ДРЕБЕЗГА КОНТАКТА, содержащее контакт, один нз выводов которого -через резистор и светоизлучающий диод оптрона соединен с шиной отрицательного потенциала, а другой вывод контакта соединен с шиной положительного потенциала, выход оптрона через инвертор соединен с первым входом элемента И, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с С-входом счетчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с третьим входом элемента И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности н помехоустойчивости, в него введены дополнительный счетчик, а также первый и второй. элементы И-НЕ, причем выход оптрона соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с )(-входом счетчика, инверсный выход старшего разряда ко» торого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход инвертора соединен с Ц -входом дополнительного счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен с

С-входом дополнительного счетчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ.

1078601

Изобретение относится к автоматизированным системам управления, вычислительной технике и технике телефонной связи.

Известно устройство защиты от дребезга, построенное на логичес- 5 ких элементах и счетчике, который подсчитывает тактовые импульсы в интервале дребезга и задерживает сигнал на время заполнения счетчика (1) .

Недостатком известного устройства является невысокая помехоустойчивость.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 5 устройство для устранения влияния дребезга контакта, содержащее контакт, один из выводов которого через резистор и светоизлучающий диод оптрона,соединен с шиной от- 20 рицательного потенциала, а другой вывод контакта соединен с шиной положительного потенциала, выход оптрона через инвертор соединен с первым входом элемента И, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с С-входом счетчика,.инверсный выход старшего разряда которого соединен с третьим входом элемента И (2) ..

Через инвертор сигнал поступает ЗО на вход элемента И и разрешает прохождение тактовых импульсов с генератора тактовых импульсов на счетный вход счетчика. В случае дребезга счетчик не успевает эапол- 35 ниться и при каждом размыкании ключа сбрасывается еще до появления сигнала на выходе. По окончательному замыканию после наполнения счетчика, сигнал с инверсного вы- 4О хода счетчика запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов через элемент И. Таким образом, нераздробленная часть сигнала укорачивается на время счета тактовых им- 45 пульсов, что накладывает дополнительное ограничение на минимальную длительность передаваемых импульсов.

Импульсная помеха, появившаяся на .входе устройства, сбросит через, элемент ИЛИ счетчик в исходное состояние, затем счетчик снова начнет работать, в результате чего сигнал будет разорван на время наполнения счетчика. К такому же результату приводит кратковременное нарушение контактного сопротивления замкнутого контакта при случайных сотрясениях и вибрациях. Таким образом, основным недостатком известного устройства является низ-. кая надежность работы при замкнутом контакте.

Цель изобретения — повышение надежности и помехоустойчивости. 65

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для устранения дребезга контакта, содержащее контакт, один иэ выводов которого через резистор и светоизлучающий диод оптрона соединен с шиной отрицательного потенциала, а другой вывод контакта соединен с шиной положительного потенциала, выход оптрона через инвертор соединен с первым входом элемента И, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с С-входом счетчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с третьим входом элемента И, в него введены дополнительный счетчик, а также первый и второй элементы И-HE причем выход оптрона соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого-соединен c R -входом счетчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход инвертора соединен с R -вхбдом дополнительного счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен с С-входом дополнительного счетчика, инверсный выход старшего разряда которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит контакт 1, соединенный через резистор 2 и светоизлучающий диод оптрона 3 с шиной отрицательного потенциала, выход оптрона 3 через инвертор 4 .соединен с первым входом элемента И 5, выход которого соединен с С-входом счетчика б, выход генератора 7 тактовых импульсов соединен с вторым входом элемента И 5 и С-входом дополнительного счетчика 8, выход оптрона через первый элемент И-НЕ 9 и второй элемент И-НЕ 10 соединен с

R-входом счетчика б.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе оптрона 3 присутствует сигнал Логическая 1 ° Сигнал через инвертор 4 поступает íà R -вход дополнительного счетчика 8 и разрешает счет,на инверсном выходе дополнительного счетчика 8 периодически появляется сигнал Логический 0 .

Счетчик б при включении питания устройства сбрасывается сигналом с выхода оптрона 3 через элементы

И-HE 9 и 10, если на его инверсном выходе появляется сигнал Логическая 1 . Если же при включении на

1078601 выходе находится Логический 0, сброс наступает после появления на выходе Q дополнительного счетчика 8 сигнала Логический 0 . Таким образом, устройство не нуждается в начальной установке. 5

При нажатии контакта 1 сигнал, раздробленный в результате дребезга, поступает через резистор 2 на оптрон 3, являющийся приемным уст.ройством. Использование оптрона 3 )Q позволяет уменьшить степень влияния параэитных сигналов напряжения через цепи заземления. С выхода оптрона 3 сигнал Логический 0" через инвертор 4 поступает на вход элемента И 5 и разрешает прохождение тактовых импульсов на счетный вход (основного) счетчика б, сигнал с .выхода инвертора 4 сбрасывает дополнительный счетчик 8, сиг- . 0 нал с его инверсного выхода в виде Логической 1 поступает на вход элемента И-НЕ 10. В том случае, если на выходе оптрона 3 присутствует сигнал Логический 0 (контакт замкнут), через элемент И-HE 9, сигнал в виде Логической 1 поступает на второй вход элемента И-НЕ 10 и сигнал с его выхода поступив на (-вход счетчика б, разрешает счет.

Если до окончания наполнения счет30 чика б произойдет прерывание замыкания, сигнал с выхода оптрона 3 через элементы И-HE 9 н 10 сбросит счетчик б в исходное состояние.

По окончательному замыканию контакта счетчик б продолжает работу до наполнения, сигнал с его,инверсного выхода поступает на вход элемента И 5 и запрещает дальнейшее прохождение на счетный вход такто- 40 вых импульсов. Этот же. сигнал, поступив на вход элемента И-HE 9, запрещает сброс счетчика б через элемент И-НЕ 9.

В этом случае кратковременное 45 прерывание вызовет поступление сигнала через инвертор 4 на Р -вход дополнительного счетчика 8, но поскольку его время счета выбирается большим, по сравнению с време- 0 нем возможного дробления сигнала в результате сбоев и помех, он не успев наполниться будет сброшен, и состояние устройства не изменится.

По окончания замыкания сигнал через инвертор 4 в виде Логической

1 поступает на к -вход дополнительного счетчика 8, на инверсном входе дополнительного счетчика 8 после его наполнения появляется сиг- 60 нал, который через элементы И-НЕ 10 сбрасывает счетчик б в исходное состояние.

Сравним импульсную помехоустойчивость предлагаемого устройства в.прототипе. При разомкнутой кнопке допустимая длительность импульсной помехи, амплитуда которой равна лЪгическому перепаду, равна времени пересчета счетчика в прототипе и времени пересчета счетчика б в предлагаемом устройстве, т.е. в этом режиме помехоустойчивость можно считать равной.

Согласно экспериментальным данным длительность допустимой импульсной помехи в случае последовательного соединения элемента ИЛИ-НЕ и счетчика, выполненных на схемах

ТТЛ,не превышает 30-50 нс.

Предлагаемое устройство при замк-. нутой кнопке имеет допустимую длительность импульсной помехи, равную времени пересчета счетчика 8.

Таким образом, допустимая длительность импульсной помехи может быть увеличена в К раз

ТТ 8

-Э

5 10

К = — - = 10.

50 ° 10-

Надежность ус ройства оценивается вероятностью безотказной .работы.

В устройстве, выбранном в качестве прототипа, воздействие помехи при замкнутой кнопке может вызвать сброс счетчика, что является сбоем.

Повторные сбои в результате действия помех и кратковременного нарушения контакта кнопки следует классифицировать как перемежающийся отказ.

Устранение перемежающегося отказа данного типа в предлагаемом устройстве приведет к увеличению вероятности безотказной работы как устройства подавления дребезга контакта, так и всей установки, в которую входит данное устройство;

Предлагаемое устройство выполне но на интегральных элементах, от про. тотипа его выгодно отличает повышенная надежность при замкнутом контакте, невосприимчивость к помехам,. как при разомкнутом, так и при замкнутом контакте. При равенстве времени наполнения основного и дополнительного счетчиков сохраняется неискаженным время замыкания контакта за вычетом времени дребезга.

1078601

Составитель В.Мясников

Редактор Ю.Середа Техред A.Áàáèíåö Корректор A.Tÿcêo

Заказ 983/51 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4