Buderus-trade.ru

Теплотехника Будерус
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Краткое описание и руководство по применению микросхемы CD4516

Краткое описание и руководство по применению микросхемы CD4516

Микросхема CD4516BE (4516, HEF4516BP, К561ИЕ11) представляет собой малопотребляющий четырёхразрядный двоичный реверсивный счётчик, выполненный по КМОП технологии.

Основные параметры CD4516BE
Uпит.раб.: > 3-15V ;
Uпит.max.: 18(20)V ;
Ток потребления: Uпит-0,05V ;
Выходной ток низкого/высокого уровня (при Uп=15В): 6,8мА.

Входные и выходные уровни сигналов зависят от напряжения питания и, в общем случае, соответствуют таковым у других микросхем серий КМОП-логики.

Расположение и назначение выводов CD4516BE (К561ИЕ11)

Микросхема CD4516BE, К561ИЕ11

1 Разрешение установки
2 Выход
3 Вход данных
4 Вход данных
5 Вход переноса
6 Выход
7 Выход переноса
8 GND Общий
9 Установка нуля
10 ± Направление счёта
11 Выход
12 Вход данных
13 Вход данных
14 Выход
15 Тактовый вход
16 +U Питание

Счётчик CD4516 удобно применять для подсчета приращения данных, причем несколько микросхем CD4516 можно объединить в многокаскадные синхронные либо асинхронные счетчики. На основе этих микросхем выполняются синхронные делители частоты. Счетчик имеет четыре выхода Q1-Q4, входы предварительной записи данных (установки) P1-P4, а также вход PE разрешения этой операции. Вход и выход переноса Cin и Cout имеют активные напряжения низкого уровня.

Запускающий тактовый перепад на входе Сlock для счетчика CD4516 — положительный. Для переключения направления счета (на увеличение или на уменьшение) служит вход U/D ±1. При высоком уровне на этом входе производится сложение тактовых импульсов на тактовом входе Clock с содержимым регистров счётчика, при низком уровне — вычитание.

Вход сброса данных Rеset — асинхронный. Он имеет абсолютный приоритет по отношению к любому другому входу. Все разряды счётчика сбрасываются в ноль, если на вход Rеset подается напряжение высокого уровня.

Синхронное каскадирование счетчиков CD4516 получится, если соединить параллельно тактовые входы и подать сигнал от выхода переноса Cout первого счетчика на вход переноса Cin последующего (более старшего). Для асинхронного каскадирования требуется соединить Cout с тактовым входом Сlock последующей микросхемы. Вход Cin первого (или единственного) счётчика соединяют с общим проводом.

Таблица функционирования CD4516

Вход переносаНаправление счётаРазрешение установкиСбросОперация
Carry_InUp/DounPreset/EnableReset
1xнет счёта
1сложение
вычитание
xx1установка
xxXxустановка 0

С помощью небольшой схемы на одной микросхеме CD4001 (К561ЛЕ5) можно сделать раздельные тактовые входы для счёта на сложение и вычитание для счётчика CD4516.

Микросхема CD4516BE, К561ИЕ11

При подаче импульса положительной полярности на один из входов схемы, сначала RS триггер, выполненный на двух левых элементах CD4001, сформирует у себя на выходе соответствующий уровень направления счёта, а затем (за счёт задержки вентилей) сформируется и положительный перепад тактового импульса на выходе правых двух элементов.

Читайте так же:
Принтер brother dcp 1510 сброс счетчика

Посмотреть более подробную документацию на CD4516 от производителя можно по ссылке.

Реверсивные счетчики серии 561

Maneki Neko

Промышленность выпускает широкий ассортимент логических микросхем, использующих структуры металл-окисел-полупроводник (МОП или КМОП).На их основе выполнены такие распространенные серии, как К176 (CD4000), К561 (CD4000A), КР1561 (CD4000B), 564 и 1564 — в скобках указаны импортные аналогичные серии. Эти микросхемы отличаются очень малым потреблением тока в статическом режиме — 0,1. 100 мкА, высокой надежностью и помехоустойчивостью.

Отличительная особенность серии КР1561 от К561 — наличие буферных элементов на входах и выходах, в результате чего все микросхемы серии имеют примерно одинаковые выходные характеристики. Кроме того, микросхемы КР1561 защищены от перегрузок как по входу, так и по выходу (в выходные цепи добавлены токоограничительные резисторы), но некоторые из элементов данной серии имеют меньший допустимый диапазон питающего напряжения.

Логика работы микросхем с идентичными буквенно-цифровыми обозначениями после номера серии у К176, К561, КР1561, 564 и 1564 одинакова (нумерация выводов та же).

Микросхемы серии К561 (564,1561,1564) являются более современными по сравнению с серией 176 и превосходят их по всем параметрам. Кроме того, у них более широкий номенклатурный перечень. Сравнить основные параметры серий микросхем можно по приведенной таблице.

Серии 564 и 1564 выпускаются с планарным расположением выводов и отличаются от остальных серий МОП микросхем меньшими размерами корпуса и повышенной радиационной стойкостью (используются военными).

Питание микросхем может находиться в широком диапазоне: для серии К176 от 5 до 12 В (номинальное напряжение 9 В); для серий К561, 564 +3. 15 В, для 1554+2. 6 В.

Диапазон допустимой окружающей температуры для микросхем серии К176 от -10 до +70 °С; К561 и КР1561 от -45 до +85 °С; 564 от -60 до +125 °С, 1564 и 1554 от -60 до +125 °С. Фактически микросхемы сохраняют работоспособность в более широком диапазоне, но разработчики не гарантируют в этом случае их паспортные параметры.

Большинство МОП микросхем применяются на частотах до 1 МГц, а некоторые элементы серии, например К561ЛН2, К561ТМ2, могут работать на частотах до 4 МГц. При использовании микросхем на предельно допустимой частоте питание должно быть также максимальным (обеспечивается более крутой фронт импульсов). Увеличение напряжения питания микросхем также улучшает их помехоустойчивость.

Выходные уровни микросхем практически не отличаются от напряжения питания (лог. "1") и потенциала общего провода (лог. "О").

Благодаря высокому входному сопротивлению (RBX >100 МОм) микросхемы имеют высокую нагрузочную способность Краз >10. 30 (количество входов, которые можно подключить к выходу логического элемента, ограничивается только емкостью монтажа; при Краз=10 паразитная емкость нагрузки составляет Сн=20 пФ).

Читайте так же:
Счетчики считаются с даты поверки

Надежность работы устройств на логических микросхемах зависит и от построения схемы. Так, например, нельзя подавать входные сигналы, не подав питание, а также недопустимо превышение уровня входного сигнала над питающим напряжением (исключением являются специально приспособленные для этого микросхемы 561ЛН2 и преобразователь уровня 561 ПУ4). Напряжение источника питания должно подаваться раньше или одновременно с подачей входных сигналов. Это связано с тем, что во входных цепях микросхем стоят защитные диоды, соединенные с шинами питания, и в случае появления напряжения на входе (при отсутствии питания) возможно протекание тока по цепи "вход" — "шина питания", что допускать нельзя.

Для согласования МОП микросхем с другими сериями используются преобразователи уровня 176ПУ1. 176ПУЗ, 561 ПУ4, 561ЛН2, что исключает сбои в работе (из-за разного быстродействия) и перегрузку выходов (у микросхем ТТЛ серий требования к крутизне фронта логических сигналов более высокие).

Реверсивные счетчики серии 561

1.7. Счетчики электрических импульсов

Счетчиком называют цифровое устройство, обеспечивающее подсчет числа электрических импульсов. Коэффициент пересчета счетчика равен минимальному числу импульсов, поступивших на вход счетчика, после которых состояния на выходе счетчика начинают повторяться. Счетчик называют суммирующим, если после каждого очередного импульса цифровой код на выходе счетчика увеличивается на единицу. В вычитающем счетчике после каждого импульса на входе счетчика цифровой код на выходе уменьшается на единицу. Счетчики, в которых возможно переключение с режима суммирования на режим вычитания, называются реверсивными.

Счетчики могут быть с предварительной установкой. В таких счетчиках информация с входов предварительной установки передается на выходы счетчика по сигналу на специальном входе предварительной установки. По своей структуре счетчики делятся на последовательные, параллельные и параллельно-последовательные. Последовательный двоичный счетчик образован цепочкой последовательно включенных счетных триггеров. В параллельном счетчике счетные импульсы подаются одновременно на входы всех разрядов счетчика. Параллельные счетчики имеют большее быстродействие по сравнению с последовательными. Параллельно-последовательные счетчики имеют высокое быстродействие и большое значе ние коэффициента пересчета.

Счетчики электрических импульсов имеются как в ТТЛ, так и в КМОП сериях. В качестве примера счетчика ТТЛ рассмотрим микросхему К155ИЕ5. Функциональная схема счетчика К155ИЕ5 приведена на рисунке 1.51,а, а его условное обозначение на принципиальных схемах на рисунке 1.51,б. Счетчик К155ИЕ5 имеет фактически два счетчика: с коэффициентом пересчета два (вход С0 и выход Q 0) и с коэффициентом пересчета восемь (вход С1 и выходы Q 1, Q 2, Q 3). Счетчик с коэффициентом пересчета шестнадцать легко получается, если соединить выход Q 0 с входом С1, а импульсы подавать на вход С0. Временная диаграмма работы такого счетчика приведена на рисунке 1.52.

Читайте так же:
Счетчик меркурий таблица замены

На рисунке 1.53 приведены схемы подключения, изменяющие коэффициент пересчета счетчика К155ИЕ5. Выходы счетчика Q 0, Q 1, Q 2, Q 3 имеют соответственно весовые коэффициенты 1, 2, 4, 8. Соединив выходы Q 1, Q 2 с входами установки счетчика в нуль, получим счетчик с коэффициентом пересчета шесть (рис. 1.53,а). На рисунке 1.53,б показана схема подключения для получения коэффициента пересчета десять, а на рисунке 1.53,в – двенадцать. Однако в схемах, приведенных на рисунках 1.53,а – в, отсутствует возможность установки счетчиков в нулевое состояние.

На рисунках 1.54,а, б приведены соответственно счетчики с коэффициентами пересчета шесть и семь, в которых предусмотрен вход установки счетчика в нулевое состояние. Анализ работы схем, приведенных на рисунках 1.53 – 1.54, показывает, что для получения заданного коэффициента пересчета соединяют с входами логического элемента И те выходы счетчика, весовые коэффициенты которых в сумме дают необходимый коэффициент пересчета.

В таблице1.3 приведены состояния на выходах счетчика с коэффициентом пересчета десять после поступления каждого очередного импульса, причем счетчик предварительно был установлен в нулевое состояние.

Рассмотрим некоторые из счетчиков КМОП серии. На рисунке 1.55 приведено условное обозначение микросхемы К561ИЕ8 – десятичного счетчика с дешифратором. Микросхема имеет вход установки в нулевое состояние R , вход для подачи счетных импульсов положительной полярности CP и вход для подачи счетных импульсов отрицательной полярности CN .

Переключение счетчика происходит по спадам импульсов положительной полярности на входе CP , при этом на входе CN должна быть логическая единица. Переключение счетчика будет происходить по спадам импульсов отрицательной полярности на входе CN , если на входе CP логический нуль. На одном из десяти выходов счетчика всегда присутствует логическая единица. Установка счетчика в нуль происходит при подаче на вход R логической единицы. При установке счетчика в нулевое состояние на выходе «0» установится логическая единица, а на всех остальных выходах – логические нули. Микросхемы К561ИЕ8 можно объединять в многоразрядные счетчики с последовательным переносом, соединяя выход переноса предыдущей микросхемы с входом CN последующей. На рисунке 1.56 приведена схема многоразрядного счетчика на микросхемах К561ИЕ10.

Промышленностью выпускаются счетчики для электронных часов. Рассмотрим некоторые из них. На рисунке 1.57 приведено условное обозначение микросхемы К176ИЕ3, а на рисунке 1.58 – микросхемы К176ИЕ4. На этих рисунках выходы микросхем показаны для стандартного обозначения сегментов индикатора, приведенного на рисунке 1.59. Эти микросхемы отличаются друг от друга коэффициентом пересчета. Коэффициент пересчета микросхемы К176ИЕ3 равен шести, а коэффициент пересчета микросхемы К176ИЕ4 равен десяти. Установка в нуль рассматриваемых счетчиков осуществляется подачей сигнала логической единицы на вход R . Переключение триггеров счетчика происходит по спаду положительных импульсов на входе С. Микросхемы имеют выход переноса р (вывод 2), к которому подключается обычно вход следующего счетчика. Спад напряжения на этом выходе формируется в момент перехода счетчика из состояния 9 в состояние 0. Микросхемы различаются сигналами на выводе 3. Для микросхемы К176ИЕ3 на выводе 3 появляется логическая единица при установке счетчика в состояние 2, а для микросхемы К176ИЕ4 – в состояние 4. Это необходимо для обнуления показаний часов в 24 часа.

Читайте так же:
Берут ли деньги за замен счетчиков

При подаче сигнала логического нуля на вход S логические единицы на выходах счетчика будут на тех сегментах, которые отображают число импульсов, поступивших на вход счетчика. При подаче на вход S логической единицы полярность выходных сигналов изменяется. Возможность переключения полярности выходных сигналов позволяет достаточно просто изменить схему подключения цифровых индикаторов.

На рисунке 1.60 приведена схема подключения люминесцентного индикатора к выходам микросхемы К176ИЕ4. Подключение индикатора к выходам микросхемы К176ИЕ3 будет аналогичным.

Схемы подключения светодиодных индикаторов к выходам микросхемы 176ИЕ4 приведены на рисунках 1.61,а и 1.61,б. На входе S устанавливается логический нуль для индикаторов с общим катодом и логическая единица для индикаторов с общим анодом.

Описание микросхем К176ИЕ5, К176ИЕ12, К176ИЕ13, К176ИЕ17, К176ИЕ18, К176ИД2, К176ИД3 и их применение в электронных часах можно найти в [29]. Микросхемы К176ИЕ12, К176ИЕ13, К176ИЕ17, К176ИЕ18 допускают напряжение питания от 3 до 15 В.

Универсальные счетчики могут работать в режимах сложения, вычитания, установки начального кода, установки счетчика в нуль. К универсальным счетчикам относятся К155ИЕ6, К155ИЕ7, К561ИЕ11, К561ИЕ14. Алгоритм работы счетчика К155ИЕ6 рассматривается во второй главе.

Реверсивные счетчики серии 561

Фиксированные настройки для УКВ ЧМ приемника

Система фиксированных настроек предназначена для УКВ ЧМ приемника с обзорным диапазоном (64. 108 МГц), например, на микросхеме К174ХА34. Система рассчитана на восемь программ, которые последовательно переключаются квазисенсорными кнопками «+» и «—». Индикация номера включенной программы на семисегментном светодиодном индикаторе.

Схема устройства показана на рисунке выше.

Принцип работы системы фиксированных настроек.

В его основе двоичный реверсивный счетчик К561ИЕ11 — D3. В момент включения питания D3 устанавливается в нулевое положение зарядным током С3. При этом на выходе счетчика (выводы 6, 11. 14) будет код «000». Этот код поступает на управляющие входы демультиплексора 04 и открывается его первый канал, по которому на варикап приемника поступает напряжение с движка резистора R6. Этот же код поступает и на входы дешифратора D5 и на индикаторе Н1 высвечивается цифра «0».

При нажатии на кнопку S2 «+» на выходе D1.1 устанавливается ноль и разрешается работа мультивибратора на D1.2 и D1.3. Импульсы его выхода поступают на вход «С» счетчика D3 и его состояние сначала увеличивается на единицу, и далее если кнопку S2 не отпускать, будет постепенно увеличиваться до 7-и (111). Эти коды будут поступать на управляющие входы демультиплексора D4 и дешифратора D5, и таким образом последовательно поочередно напряжение на варикапы будет подаваться с разных резисторов R6-R13, а на индикаторе будет номер выбранного резистора (номер программы) от «0» до «7». На нужном номере программы можно отпустить S2 и схема зафиксируется в этом положении.

Читайте так же:
Дата отсчета поверки счетчика

При нажатии на S1 триггер на элементах D2.1 и D2.2 переключается в противоположное состояние и на вывод 10 D3 поступает нуль, счетчик теперь будет работать на вычитание. Цепь R3C1 необходима для того, чтобы создать небольшую задержку включения мультивибратора D1.2 D1.3, так, чтобы уровень на выводе 10 D3 менялся до того как начинает работать мультивибратор (конструктивная особенность К561ИЕ11 — уровень на выводе 10 можно менять только тогда, когда на выводе 15 логическая единица).

Когда счетчик досчитает до максимального значения на его выходе переноса «Ро» установиться нуль, он инвертируется элементом D1.4 и на вход «S» предустановки поступит единица. При этом в счетчик запишется «0000» с его входов предустановки (выводы 4, 12, 13, 3), что будет равносильно обнулению счетчика.

Напряжение питания устройства может быть в пределах 5. 12В и должно соответствовать напряжению питания приемника, но при напряжении более 9В необходимо установить токоограничивающие резисторы сопротивлением 470 ом в разрыв проводников идущих от выходов дешифратора D5 на индикатор Н1. Если будет использоваться индикатор с общим катодом нужно подать логический нуль на вывод 6 D5, а общий катод индикатора соединить с общим минусом питания.

Рис.2
Фиксированные настройки для УКВ ЧМ приемника В качестве резисторов R6. R13 используются резисторы от узла сенсорного управления телевизора 3-УСЦТ — УСУ-1-15.
Число программ можно увеличить до 16-ти, если схему дополнить еще одной микросхемой К561КП2 (рисунок 2) и еще одной платой органов настройки.

Счетчик D3 в таком включении может зависать, чтобы этого не происходило нужно исключить элемент D1.4, вывод 7 D3 оставить свободным, а вывод 1 D3 соединить с общим минусом питания. Необходимости предустанавливать счетчик в нулевое состояние по окончании счетного цикла нет, поскольку он в этом случае сбрасывается автоматически.

В 16-ти программном варианте потребуется существенная доработка схемы индикатора номера программы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector