Разработанный мною электронный блок предназначен для коррекции электронных часов по эталонным сигналам точного времени, передаваемым по радиосети. А это — шесть пакетов синусоидальных колебаний частотой 1000 Гц. Причем длительность каждого из сигналов 0,1 с (за исключением последнего, односекундного) при паузах между ними по 0,9 с.
Выполнен блок на шести ИМС 561-й серии, смонтированных на двусторонней печатной плате 70*45 мм согласно принципиальной электрической схеме, приведенной на рис. 1. На входе здесь — устройство, собранное на R1 — R5, С1, VD1 и VT1. Оно преобразует поступающие по радиотрансляционной линии эталонные сигналы 9,5—30 В в импульсы амплитудой 9 В (рис. 1а) для подвода к выв.7 DD1.1. А так как на «СЕ» этого логического элемента — последовательность 1024 Гц, то с выв.5 DD1.1 снимается «перевернутая» огибающая (рис. 1б). DD6.3 инвертирует ее (рис. 1в) и подает на счетный вход пускового элемента, выполненного на триггере DD3.1. Последний, переключаясь по переднему фронту, разрешает работу схеме определения эталонного сигнала, смонтированной на DD1.2, DD2, DD3.1, DD4, DD5, DD6.1,2,4.
Пришедший по радиолинии сигнал будет воспринят именно как эталонный, если двоичный счетчик, собранный на DD4 и DD1.2, «нащелкает» за время между передними фронтами первого и шестого импульсов огибающей число 2560 (выв.6 DD4 — младший разряд, выв. 14 DD1.2 — старший разряд). Отклонение же от указанного номинала хотя бы на единицу послужит основанием считать все поступившее помехой. Схема, проигнорировав подобный сигнал, никакой коррекции не сформирует.
Ошибки здесь полностью исключены самим алгоритмом работы. Ведь DD2.1 четко реагирует на задние фронты инверсного сигнала (рис. 1б), что соответствует передним фронтам огибающей (рис. 1в). Данное логическое устройство считает до пяти, так как первый фронт приходит в момент, когда пусковой элемент еще не переключился и счетчик «обнулен». С приходом шестого переднего фронта огибающей на выводах 3 и 5 DD2.1 появляется логическая единица. Элемент DD2.2 выполняет функцию 2И, поэтому на его выходе формируется высокий уровень, который блокирует счетчик DD2.1 по входу С. Затем эта логическая единица переписывается в триггер DD3.1 по переднему фронту, приходящему с выв.4 счетчика DD4.
На выв.13 DD3.1 формируется передний фронт сигнала считывания (рис. 1г). До этого времени счетчик на элементах DD4 и DD1.2 должен, как уже подчеркивалось ранее, сосчитать до 2560, чему соответствуют: на выв.6 DD4 — ноль, на выводах 12 и 14 DD1.2 —логические единицы. Триггер DD5.2 выполняет (подобно DD2.2) функцию 2И. Поэтому на выв.13 DD5.2 появляется единица после сложения 29 и 211 (512+2048=2560). Элемент DD6.1 тоже выполняет функцию 2И, но уже для нолей. А потому на выв.3 DD6.1 появляется логическая единица, соответствуя числу 2560. Поступая на вход D триггера DD5.1, она переписывается по сигналу считывания на выв.1 DD5.1, где и формируется сигнал коррекции (рис. 1е).
Через 4 мс после того, как счетчик «нащелкает» 2560, логические элементы DD6.2 и DD6.4 сформируют на выв.11 DD6.4 сигнал сброса пускового элемента (рис.1д), и вся схема определения эталонного сигнала перейдет в исходное состояние.
Если к моменту сигнала считывания схема определит любое другое (кроме 2650) число, то на выв.3 DD6.1 будет ноль. А это значит, что состояние триггера DD5.1 по сигналу считывания не изменится и сигнал коррекции не сформируется.
Диод VD2 служит для развязки с сигналом, подаваемым в часах через кнопку коррекции.
Блок коррекции обычно встраивают в часы, выполненные на популярных ИМС 176-й серии. Поэтому питание +9 В и 0 В, а также сигналы 1024 Гц и 32 768 Гц берут с «ножек» соответствующих микросхем. Например, 1024 Гц — с выв.11 ИЕ18 или ИЕ12, а 32 768 Гц - с выв.13 ИЕ18 или ИЕ12.
Сам же сигнал коррекции подают на вывод 6 ИЕ13. Причем длина сигнальных и питающих проводов должна быть минимальной. Ну а подключение к радиолинии осуществляют с помощью стандартных радиовилки и радиорозетки.
Для устойчивой работы блока коррекции генератор часов должен «держать» частоту с точностью не хуже 32 768 ±2 Гц, что соответствует суточной погрешности хода ±5 с.
Правильно собранный блок не требует настройки. А о надежности схемного решения можно судить хотя бы по тому, что вот уже два года четверо «разномастных» часов со встроенной «самоделкой» не подводят своего хозяина, хотя за каждые сутки проходит (при небольшой интенсивности помех в радиосети) по 10—15 сигналов коррекции.
Д. КАШИРСКИХ,
инженер,
г. Киров