Tvarovač signálu

O tom, že je třeba před dalším zpracováním ošetřit signál z mechanického kontaktu (spínače) asi není nutno diskutovat. Ale ošetření výstup digitálních senzorů nebo komparátorů se často podceňuje.

Na soutěžích robotů se často setkávám s poruchami, způsobenou krátkodobými falešnými indikacemi nebo naopak výpadky funkce jednoduchých senzorů s digitálním výstupem. Tyto chyby dokážou často zmást celý řídící systém a vysledkem je nesmyslné až sebevražedné chování takového robota.

Samozřejmě, že při teoretizování o způsoby řízení je každému z konstruktérů jasné, že tyto poruchy je třeba ošetřit, ovšem v praxi se na takové ošetření často zapomíná, protože buď dosti komplikuje program, nebo jen nebyl čas na odladění.

Následující zapojení může často významě pomoci, protože nejen, že schmittovy klopné obvody v něm obsažené vytvarují výstupní signál do přesně obdélníkového tvaru, ale – a to je nejdůležitější – nedovolí průchod krátkých (tedy většinou rušením způsobených) impulzů a naopak impulzy, které projdou prodlouží tak, že se podstatně zjednoduší jejich následné zpracování.

TvarovačZapojení využívá integrovaného obvodu 40106 , který obsahuje šest invertorů se schmittovým klopným obvodem na vstupu. Kombinace rezistoru M47 a kondenzátoru 1M tvoří zpožďovací člen, který určuje dobu zpoždění průchodu signálu ze vstupu na výstup. Rezistor 1k pouze omezuje proud LED, obě tyto součástky jsou jen indikační a pro funkci obvodu nejsou podstatné.

Výše uvedené zapojení nedovoluje samostatné nastavení času, za který obvod zareaguje a samostatné nastavení prodloužení vstupního signálu. Tyto nedostatky odstraňuje poněkud složitější zapojení.

Tvarovač2V tomto případě můžeme horním trimrem nastavit dobu, po jejímž uplynutí se obvod překlopí do opačného stavu a spodním se nastavuje doba, po kterou ještě zůstane výstup nastaven po změně úrovně vstupního signálu.

Výše uvedené obvody nacházejí své uplatnění hlavně při zpracování výstupního napětí komparátorů, jejichž výstupy rády za zakmitávají při pomalém přechodu vstupního signálu přes rozhodovací úroveň. A právě komparátory velmi často používají jednoduchá zapojení infračervených dálkoměrů, nebo sledovačů čáry.

Ostatně, zapojení je tak jednoduché, že nejlépe uděláte, pokud si ho vyzkoušíte sami. Hodně zdaru!