Практично кожен радіоаматор хоч раз так застосовував перемикачі П2К, які можуть бути поодинокими (з фіксацією або без), або збиратися в групи (без фіксації, незалежна фіксація, залежна фіксація). У ряді випадків такі перемикачі доцільніше замінити на електронні, зібрані на ТТЛ мікросхемах. Саме про таких перемикачах ми і поговоримо.

Перемикач з фіксацією. Еквівалентом в цифровій схемотехніці такому перемикача служить тригер з рахунковим входом. При першому натисканні на кнопку тригер переходить в один стійкий стан, при повторному - в протилежне. Але керувати рахунковим входом тригера кнопкою безпосередньо неможливо через брязкоту її контактів в момент замикання і розмикання. Одним з найпоширеніших методів боротьби з дребезгом є використання кнопки на перемикання спільно зі статичним тригером. Погляньмо на рис.1.

рис.1

У початковому стані на виходах елементів DD1.1 і DD1.2 «1» і «0» відповідно. При натисканні на кнопку SB1 перше ж замикання її нормально розімкнутих контактів перемикає тригер, зібраний на DD1.1 і DD1.2, причому брязкіт контактів на подальшу його долю не впливає - щоб тригер повернувся в початковий стан, необхідно подати логічний нуль на нижній його елемент . Це може статися тільки при відпуску кнопки і знову брязкіт не вплине на надійність перемикання. Далі наш статичний тригер управляє звичайним рахунковим, який переключається по входу С фронтом сигналу з виходу DD1.2.

Наступна схема (рис.2) працює аналогічно, але дозволяє заощадити один корпус, оскільки в якості статичного тригера використовується друга половина мікросхеми DD1.

рис.2

Якщо застосування кнопок з переключающими контактами незручно, то можна скористатися схемою, зображеної на рис.3.

рис.3

У ній в якості пригнічувача брязкоту використовується ланцюжок R1, С1, R2. У початковому стані конденсатор підключений до ланцюга +5 В і розряджений. При натисканні на кнопку SB1 починається заряд конденсатора. Як тільки він зарядиться, на вході рахункового тригера сформується негативний імпульс, який його і перемкне. Оскільки час зарядки конденсатора багато більше часу перехідних процесів в кнопці і становить близько 300 нс, брязкіт контактів кнопки не впливає на стан тригера

Перемикачі з фіксацією і загальним скиданням. Схема, зображена на рис.4 є довільне кількість кнопок з незалежною фіксацією і однією кнопкою загального скидання.

рис.4

Кожен перемикач являє собою статичний тригер, що включається окремою кнопкою. Оскільки при появі навіть короткого низького рівня тригер однозначно перемикається і утримується в такому положенні до сигналу «скидання» на іншому вході, схема придушення брязкоту контактів кнопки не потрібна. Скидають входи всіх тригерів з'єднані і підключені до кнопки SBL, що є спільною кнопкою скидання. Таким чином включити кожен тригер можна окремою кнопкою, вимкнути же можна тільки все відразу кнопкою «Скидання».

Перемикачі з залежною фіксацією. У цій схемі кожна кнопка включає свій статичний тригер і одночасно скидає всі інші. Таким чином ми отримуємо аналог лінійки кнопок П2К з залежною фіксацією (рис.5).

рис.5

Як і в попередній схемі, кожна кнопка включає свій тригер, але одночасно з цим запускає схему скидання, зібрану на транзисторі VT2 і елементах DК.3, DK.4. Розглянемо роботу цього вузла. Припустимо, нам потрібно включити перший тригер (елементи D1.1, D1.2). При натисканні на кнопку SB1 низький рівень (оскільки конденсатор C1 розряджений) перемкне тригер (вхід елемента D1.1). Конденсатор тут же почне заряджатися через ланцюг SB1, R8. Як тільки напруга на ньому збільшиться приблизно до 0.7В, відкриється транзистор VT1, але для елемента D1.1 таку напругу ще є логічним «0».

Транзистор тут же перемкне тригер Шмідта на елементах DK.3, DK.4, який сформує короткий імпульс на входах скидання всіх тригерів. Всі тригери будуть скинуті (якщо до цього були включені), крім першого, оскільки через кнопку SB1 на його верхній за схемою вхід все ще подається логічний «0» (напруга нижче 1 В). Таким чином, затримка проходження сигналу скидання достатня для припинення брязкоту контактів, але скидання станеться швидше, ніж ми відпустимо кнопку, яка забороняє перемикання відповідного тригера

Цікаву і нескладну схему перемикача з залежною фіксацією можна побудувати на мікросхемі К155ТМ8 (рис.6).

рис.6

При подачі живлення ланцюжок R6, С1 скидає все тригери і на їх прямих виходах встановлюється низький логічний рівень. На входах D так само рівень низький, оскільки всі вони замкнуті кожен через свою кнопку на загальний провід. Припустимо натиснута кнопка SB1. На вході першоготригера встановлюється «1» (завдяки R1), на загальному тактується вході - «0» (через перемикаючий контакт кнопки). Поки теоретично нічого не відбувається, оскільки мікросхема стробирующих дані по позитивному перепаду. А ось при відпуску кнопки дані зі входів будуть переписані в тригери - в 2, 3, 4 - «0», в 1 - «1», оскільки позитивний фронт на вході З з'явиться раніше, ніж верхні за схемою контакти SB1 замкнуться. При натисканні будь-якої іншої кнопки цикл повториться, але «1» буде записана в той тригер, чия кнопка буде натиснута. Це в теорії. Практично через брязкоту контактів дані з входу перепишуть відразу після натискання кнопки і по відпускання її не зміняться.

Всі перераховані вище схеми з залежною фіксацією мають один суттєвий недолік, який властивий і перемикачів П2К - можливість «замикання» кількох кнопок при їх одночасному натисканні. Уникнути цього дозволить схема, зібрана на пріоритетному шифраторі (рис.7).

рис.7

Схема, звичайно, на вигляд досить громіздка, але фактично складається лише з трьох корпусів без додаткових навісних елементів і, що важливо, не вимагає кнопок на перемикання. При натисканні на кнопку, пріоритетний шифратор DD1 встановлює на свій вихід двійкового коду (інверсний) цієї кнопки і підтверджує його сигналом G «стрибає», який тут же записує дані в мікросхему DD2, що працює в режимі чотирирозрядний паралельного регістра-засувки. Тут код ще раз інвертується (виходи у регістра інверсні) і надходить на звичайний двійково-десятковий дешифратор DD3. Таким чином, на відповідному виході дешифратора встановлюється низький рівень, який буде незмінним до натискання будь-який інший кнопки. Неможливість одночасного замикання двох кнопок забезпечує схема пріоритету (докладніше про роботу пріоритетного шифратора я писав тут ). Оскільки мікросхема К155ІВ1 прямо таки створена для нарощування розрядності, було б нерозумно не скористатися цим і не зібрати блок перемикачів з залежною фіксацією на 16 кнопок (рис.8).

рис.8

Зупинятися на роботі схеми я не буду, оскільки принцип нарощування розрядності ІВ1 я детально описав тут . Розведення висновків харчування ТТЛ мікросхем серії К155 (1533, 555, 133) можна посмотерть тут .