Электронные многокнопочные переключатели без фиксации положения
Представлены схемы двух электронных устройств, имитирующих многокнопочные переключатели без фиксации положения. Основой работы этих устройств является логические элементы с памятью состояния. При нажатии одной из кнопок активируется соответствующий канал управления, все остальные каналы автоматически деактивируются.
Для работы ряда устройств необходимо выборочно в соответствии с нажатием нормально разомкнутой кнопки включать ту или иную нагрузку, соответствующую данной кнопке. Все остальные ранние подключенные нагрузки должны при этом автоматически отключаться. Использование блока механических кнопочных коммутаторов для этих целей в ряде случаев неприемлемо, поскольку элементы блока не могут быть разнесены в пространстве.В ряде публикаций [1–4] были описаны электронные многокнопочные переключатели нагрузок, позволяющих размещать кнопки управления в произвольном и удобном для управления месте конструкции. Ниже рассмотрены две конструкции таких переключателей, выполненных по блочному принципу с использованием электронных элементов с памятью состояния [5].
На Рисунках 1 и 2 показана схема переключателя трех нагрузок с использованием трех кнопок управления. При нажатии одной из кнопок активируется соответствующая ей нагрузка, а остальные автоматически отключаются. Количество кнопок управления и коммутируемых ими нагрузок может быть существенно увеличено.
Устройство, Рисунок 2, содержит три идентичных типовых блока управления А, содержащих элемент с памятью состояния Рисунок 1. Блок содержит элемент НЕ DD1.1 микросхемы CD40106, транзистор VT1 2N7000, диод VD1 1N4148, а также два резистора. Выводы питания микросхемы не показаны. Блок, без учета вывода общего провода, содержит четыре вывода: 1 – управления (Contr); 2 – выхода (Out); 3 – сброса (R); 4 – питания (+VCC).
Работает переключатель, Рисунок 2, следующим образом. На входах 1 всех блоков А изначально присутствует напряжение логической единицы. Рассмотрим, что произойдет при нажатии, например, на кнопку SB3. Затвор транзистора VT1 блока A3, Рисунок 1, будет соединен с общей шиной, транзистор закроется. На вход логического элемента DD1.1 блока А3, Рисунок 1, через резистор R1 поступит напряжение высокого уровня от источника питания, соответственно напряжение такого же уровня появится на выходе 2 (Out) блока A3.
Инвертированное напряжение (низкого уровня) поступит через резистор R3 на затвор транзистора VT1 и закроет его. В результате после отпускания кнопки SB3 элемент с памятью состояния (логический элемент DD1 и транзистор VT1) самозащелкнется и сохранит это устойчивое состояние на неопределенное время. Таким образом, на выходе блока A3 и, соответственно, выходе UВЫХ3 будет поддерживаться уровень логической единицы.
При нажатии другой кнопки, например, SB2 аналогичные процессы переключения будут происходить в блоке А2, но лишь с тем отличием, что произойдет кратковременное переключение состояния компаратора DA1.1 микросхемы LM339. На входы сброса R блоков А1–А3 (выводы 3 блоков) с выхода элемента DD1 микросхемы CD4050A (или ее заменяющую цепочку из двух последовательно соединенных элементов микросхемы CD40106, ранее не задействованных) поступит сигнал сброса. Состояние ранее активного блока A3 вернется в исходное неактивное состояние. Таким образом, блок А2 запомнит свое активное состояние, а на его выходе 2, а также на выходе UВЫХ2 будет поддерживаться уровень логической единицы до тех пор, пока не будет нажата другая кнопка управления.
На Рисунках 3 и 4 показана схема электронного переключателя, имеющего шесть кнопок управления. Схема его типового электронного блока управления B отличается от предшествующего. Блок управления B содержит логические элементы DD1.1 микросхемы CD4050А и DD2.1 микросхемы CD40106, а также диод VD1 1N4148 и три резистора. Цепи питания микросхем на схеме не показаны. Блок B имеет следующие выводы: 1 – вход (Inp); 2 – сброс (R); 3 – выход прямой (Out2) и 4 – выход инверсный (Out1).
Работает переключатель, Рисунок 2, следующим образом. На входах 1 всех блоков А изначально присутствует напряжение логической единицы. Рассмотрим, что произойдет при нажатии, например, на кнопку SB3. Затвор транзистора VT1 блока A3, Рисунок 1, будет соединен с общей шиной, транзистор закроется. На вход логического элемента DD1.1 блока А3, Рисунок 1, через резистор R1 поступит напряжение высокого уровня от источника питания, соответственно напряжение такого же уровня появится на выходе 2 (Out) блока A3.
Инвертированное напряжение (низкого уровня) поступит через резистор R3 на затвор транзистора VT1 и закроет его. В результате после отпускания кнопки SB3 элемент с памятью состояния (логический элемент DD1 и транзистор VT1) самозащелкнется и сохранит это устойчивое состояние на неопределенное время. Таким образом, на выходе блока A3 и, соответственно, выходе UВЫХ3 будет поддерживаться уровень логической единицы.
При нажатии другой кнопки, например, SB2 аналогичные процессы переключения будут происходить в блоке А2, но лишь с тем отличием, что произойдет кратковременное переключение состояния компаратора DA1.1 микросхемы LM339. На входы сброса R блоков А1–А3 (выводы 3 блоков) с выхода элемента DD1 микросхемы CD4050A (или ее заменяющую цепочку из двух последовательно соединенных элементов микросхемы CD40106, ранее не задействованных) поступит сигнал сброса. Состояние ранее активного блока A3 вернется в исходное неактивное состояние. Таким образом, блок А2 запомнит свое активное состояние, а на его выходе 2, а также на выходе UВЫХ2 будет поддерживаться уровень логической единицы до тех пор, пока не будет нажата другая кнопка управления.
На Рисунках 3 и 4 показана схема электронного переключателя, имеющего шесть кнопок управления. Схема его типового электронного блока управления B отличается от предшествующего. Блок управления B содержит логические элементы DD1.1 микросхемы CD4050А и DD2.1 микросхемы CD40106, а также диод VD1 1N4148 и три резистора. Цепи питания микросхем на схеме не показаны. Блок B имеет следующие выводы: 1 – вход (Inp); 2 – сброс (R); 3 – выход прямой (Out2) и 4 – выход инверсный (Out1).
В исходном состоянии на всех входах 1 блоков управления B1–B6, а также на всех прямых выходах 3 присутствует напряжение логического нуля; на инверсных выходах 4 поддерживается напряжение логической единицы.
Так же, как и в предыдущем случае, при нажатии на любую из кнопок соответствующий элемент с памятью состояния (блок управления B) переключает свое состояние и запоминает его. Одновременно происходит сброс состояния всех остальных блоков управления в исходное неактивное состояние.
https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=694013&ysclid=mwaayvxbd2202542724
Так же, как и в предыдущем случае, при нажатии на любую из кнопок соответствующий элемент с памятью состояния (блок управления B) переключает свое состояние и запоминает его. Одновременно происходит сброс состояния всех остальных блоков управления в исходное неактивное состояние.
https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=694013&ysclid=mwaayvxbd2202542724
Нет комментариев