Устранение дребезга контактов. Часть 2 - микросхема MC14490

Продолжаем тему подавления дребезга контактов и сегодня нам в этом поможет микросхема MC14490, также известная как CD4490. Эта микросхема содержит 6 подавителей дребезга, работающих по принципу цифрового интегратора.

Согласно документации (ссылка на даташит: MC14490 datasheet) данная микросхема имеет следующие характеристики:

• Защитные диоды на всех входах
• Подтягивающие резисторы на цифровых входах
• Возможность использования внутреннего генератора или внешнего тактового сигнала
• ТТЛ совместимые уровни входов и выходов
• Подавление дребезга на обоих фронтах сигнала
• Напряжение питания 3~18В

Также в документации описан принцип работы с иллюстрацией, которую мы рассмотрим далее:

Каждый из 6 подавителей содержит сдвиговый регистр и логику для сравнения входного сигнала с содержимым регистра. При изменении сигнала на линии INPUT от HIGH к LOW в первом тактовом импульсе его инвертированное значение записывается в регистр. Однако в следующем такте значение INPUT в результате дребезга возвращается к HIGH, что приводит к сбросу регистра и весь процесс начинается заново. После стабилизации сигнала на линии INPUT за 3-6 периоды значение HIGH проходит все 4 бита сдвигового регистра и через инвертор подается на линию OUTPUT. Аналогичный процесс произойдет при изменении INPUT от LOW к HIGH в периоде N+1.

Из описанного вытекает требование к частоте тактового сигнала: 4 тактовых импульса, необходимые для прохождения значения через сдвиговый регистр, не должны укладываться в период нахождения входного сигнала в ложном состоянии.

Внешний тактовый сигнал может подаваться на вход микросхемы OSCin. Вместо внешнего генератора можно задействовать внутренний, для этого нужно лишь установить конденсатор малой емкости между выводами OSCin и OSCout. В даташите приведены формулы расчета емкости конденсатора в зависимости от напряжения питания, но ее можно подобрать и опытным путем. Ниже приведена схема включения MC14490.

Как уже отмечалось, на всех входах микросхемы установлены подтягивающие резисторы, поэтому в схеме они необязательны. Распиновка микросхемы приведена в даташите.

В предыдущей статье о подавлении дребезга контактов при помощи триггера Шмитта мы использовали сигнал с энкодера врещения. Повторим этот эксперимент, но уже на микросхеме MC14490. Для этого выводы энкодера подключим к Ain и Bin микросхемы. Очищенный от дребезга сигнал снимаем с выводов Aout и Bout. И между выводами микросхемы OSCin и OSCout установливаем конденсатор на 68пФ. Вращаем ручку энкодера и наблюдаем следующий результат на осциллографе:

Желтый - это исходный сигнал одного из выводов энкодера, голубой - очищенный от дребезга на выходе MC14490. Комментарии излишни, отличный результат!

Данная микросхема, а так же триггер Шмитта могут использоваться для подвления дребезга контактов, например, для обработки вращения энкодера в прерываниях.