No Image

Высокий низкий уровень сигнала

СОДЕРЖАНИЕ
0
1 890 просмотров
20 августа 2019

Под цифровой электроникой мы имеем в виду схемы, для каждой точки которых можно определить, как правило, только два состояния, например транзистор может быть либо закрыт, либо насыщен. В качестве параметра обычно выбирают не ток, а напряжение, уровень которого может быть ВЫСОКИМ или НИЗКИМ. Эти два состояния могут представлять различные «биты» (binary -двоичные разряды) информации, например, следующим образом: один бит числа: ключ замкнут или разомкнут, присутствует или отсутствует сигнал, уровень аналогового сигнала выше или ниже заданного предела, некоторое событие произошло или не произошло, требуется или не требуется выполнять некоторые действия и т.п.

Высокий и низкий уровни.

Цифровая схема «знает», что за сигнал она представляет по тому, откуда поступает этот сигнал, так же как в аналоговой схеме выход какого-либо операционного усилителя «представляет» определенную величину. Цифровые схемы, однако, обладают дополнительной гибкостью: иногда одни и те же сигнальные линии используются для передачи различных видов информации и для посылки ее в разных направлениях в различные моменты времени. Для того чтобы выполнить это «мультиплексирование», необходимо посылать дополнительную информацию (адресные биты или биты состояния). Далее будет показано много примеров, в которых используется это полезное свойство цифровой электроники, а пока будем считать, что любая схема предназначена для выполнения одной заданной функции и она «знает», откуда поступают входные и куда идут выходные сигналы.

Введем понятия 1 и 0, внеся некоторую путаницу в эту простую по существу операцию. Эти символы используются в булевой алгебре для обозначения утверждений ИСТИНА и ЛОЖЬ соответственно. В том же значении они иногда используются и в электронике, но, к сожалению, здесь они применяются также и в другом смысле, а именно: 1 означает ВЫСОКИЙ уровень, а 0 – НИЗКИЙ уровень.

В этой книге мы постараемся избежать какой либо двусмысленности, будем использовать для обозначения логических состояний слова ВЫСОКИЙ уровень (или символ В) и НИЗКИЙ уровень (или символ Н) метод, который широко используется в электронной промышленности, а обозначения 1 и 0 будут применяться лишь в тех случаях, где их двусмысленное толкование исключается.

Диапазон напряжений высокого и низкого уровней.

Такие широкие диапазоны выбраны для того, чтобы изготовитель микросхем имел в своем распоряжении определенный допуск, в пределах которого параметры схемы могли бы колебаться за счет изменения температуры, нагрузки, напряжения питания, а также под воздействием шумов, т. е. разнообразных паразитных сигналов, которые добавляются к рабочему сигналу при его прохождении через схему (за счет емкостных связей, внешних наводок и т. п.). Схема, получив сигнал, определяет, каков его уровень (ВЫСОКИЙ или НИЗКИЙ), и действует соответствующим образом. Если помеха не превращает 1 в 0 или наоборот, то все прекрасно и любые помехи отсеиваются на каждой ступени, поскольку на выходе схемы восстанавливаются «чистые» значения 1 или 0. Цифровая электроника в этом смысле не подвержена влиянию помех и является идеальной.

Термин помехоустойчивость используется здесь для обозначения максимального уровня помехи, которая, будучи добавлена к логическому сигналу при самых неблагоприятных условиях, не будет еще приводить к ошибочной работе схемы. Например, для элементов ТТЛ помехоустойчивость составляет 0,4 В, так как любой сигнал ниже 0,8 В интерпретируется ими как НИЗКИЙ уровень, а любой сигнал выше 2,0 В-как ВЫСОКИЙ, в то время как уровни выходных сигналов составляют в самом неблагоприятном случае соответственно (см. таблицу логических уровней в гл. 1). В действительности помехоустойчивость этих схем значительно выше приведенной величины, поскольку типичные значения ВЫСОКОГО и НИЗКОГО напряжений составляют и 3,4 В, а входной порог принятия решения равен . Однако необходимо помнить, что хорошая схема рассчитана на самый неблагоприятный случай. Не следует также забывать о том, что различные семейства логических элементов обладают различной помехоустойчивостью. Элементы КМОП имеют по сравнению с ТТЛ более высокую помехоустойчивость, а быстродействующие элементы ЭСЛ -более низкую. Конечно, восприимчивость к шуму цифровых систем зависит также от амплитуды шума, которая свою очередь зависит от таких факторов, как параметры выходной ступени индуктивности проводников земли, существования длинных линий «шин», скорости нарастания на выходе во время логического перехода (когда из-за емкостной нагрузки возникают переходные токи, вызывающие выбросы напряжения линии земли). Мы будем касаться некоторых из этих проблем в разд. .

Низкий уровень – сигнал

При выполнении цикла Ввод данные передаются от пассивного устройства к активному. Временнйя диаграмма этого цикла приведена на рис. 11.4. Черта над обозначением сигнала указывает, что активным уровнем является низкий уровень сигнала . [47]

Схема построена на двух элементах И – НЕ. В исходном состоянии на входы jq поступают сигналы высокого уровня, в результате чего на выходе г / г устанавливается низкий уровень сигнала . Этот низкий уровень поступает по цепи обратной связи на один из входов дг2 ( на всех остальных входах – высокий уровень) и поддерживает на выходе у2 высокий уровень напряжения. При подаче на один из входов хг сигнала низкого уровня на выходе г / i устанавливается высокий уровень напряжения, а на выходе г / 2 – низкий. [49]

Перечислим наиболее важные проблемы, связанные с применением систем сбора данных. Среди них назовем в первую очередь проблемы посторонних электрических шумов, вызванных внешними условиями, а также шумов, обусловленных применением усилителей; проблемы, связанные с искажениями, имеющими причиной слишком высокие уровни сигналов, и чрезмерный уровень шума, возникающий вследствие слишком низкого уровня сигналов . Отметим также наложение высокочастотной информации в тех случаях, когда или не применяются противоподменные фильтры, или применяются низкокачественные фильтры. Кроме того, в устройствах выборки возникают щелевые ошибки и дрожание. [50]

Устанавливается низким уровнем для обмена данными по шине AD7 – ADO. В момент перехода уровня сигнала с высокого на низкий воспринимается адрес с шины А5 – А1 Тактовые импульсы с частотой 5 МГц 8-разрядная шина записи / чтения данных. Низкий уровень сигнала соответствует лог. [51]

Если на вход транзистора Тх подан сигнал низкого уровня, то он пропускает ток /, и выходные уровни меняются местами. Высокий уровень сигнала, подаваемого на вход Т1 ( должен быть больше падения напряжения перехода эмиттер-база открытого транзистора Т2, чтобы Тг не отпирался. Аналогично, низкий уровень сигнала на входе Т1 должен быть таким, чтобы Т2 был полностью заперт. [52]

При высоком уров е сигнала на входе INS6 на выходах ER и ERM индицируется тип ошибки. При отсутствии ошибки в данных и контрольных битах на выходах ER и ERM сохраняется сигнал высокого уровня. При наличии хотя бы одной ошибки на выходе ER устанавливается низкий уровень сигнала . При наличии двух и более ошибок низкий уровень устанавливается и на выходе ERM. При низком уровне сигнала на входе JNS6 ( в режиме генерации) на выходах ER и ERM всегда устанавливается сигнал высокого уровня. [53]

Системы автоматической регулировки громкости обеспечивают уровень смещения для транзисторов в каскадах радиочастоты и ПЧ в зависимости от уровня поступающего сигнала. Поэтому при приеме мощного сигнала смещение автоматически изменяется и соответственно уменьшаются коэффициенты усиления каскадов усиления, корректируя тем самым уровень выходного сигнала. Аналогично этому при приеме слабых сигналов смещение изменяется таким образом, что коэффициент усиления каскадов повышается, выравнивая тем самым низкий уровень сигнала . [54]

Простейшим способом повышения частотного диапазона синтезаторов частоты является умножение их частоты с последующей фильтрацией полезного сигнала с помощью полосовых фильтров н усиление по мощности. Недостатками этого способа являются: сравнительно узкая полоса частот, ограничиваемая шириной полосы пропускания полосового фильтра ( обычно 2 ГГц для диапазона 20 – 40 ГГц); недостаточно высокое подавление побочных сигналов ( менее 30 дБ при отсутствии усиления и 24 – 10 дБ при усилении по мощности соответственно 2 – 10); низкий уровень сигнала на выходе ( на 20 – 30 дБ менее 1 мВт); повышенный уровень шумов. Применение более высоких выходных частот синтезаторов – до 9 – 20 ГГц при соответственно меньшем коэффициенте умножения ( 2 – 3) позволяет устранить в определенной степени некоторые недостатки: повышаются мощность сигнала на выходе ( без усиления) до 0 1 мВт н кратковременная стабильность частоты. Достоинством этого способа является возможность максимального использования хорошо освоенной техники синтеза в диапазоне 2 – 10 ГГц, сравнительная простота. [55]

Является входным, когда шина D2 входная. Является выходным, когда шина D2 выходная, и представляет собой импульс высокого уровня в момент смены информации на шине D2 8-разрядная шина ввода / вывода данных для обмена информацией с внешними объектами. Низкий уровень сигнала соответствует лог. [56]

Во всех мостовых измерениях электродного импеданса вход на мост должен ограничиваться довольно низким уровнем ( от 5 до 10 мВ) для предотвращения генерации гармонических колебаний. Гармоническое искажение сигнала обусловлено зависимостью емкости от потенциала. Это искажение особенно заметно в той области потенциалов, где емкость изменяется быстро. Низкий уровень сигнала приводит к необходимости его усиления, что порождает проблему шумов в мостовых установках. Особенно неприятны шумы, индуцированные энергетической сетью переменного тока. По мере возможности их устраняют тщательным экранированием мостовых элементов и соединительных проводов, однако наиболее эффективным методом устранения помех от энергетической сети и радиочастот служит пропускание выхода с моста через фильтр. [57]

Двоичный счетчик делителя построен на 12 потенциальных триггерах типа 2ТК171Б ( интегральные микросхемы М1 – – М12), соединенных по прямому выходу 9 в последовательную цепочку. Последовательность импульсов Л / х, подлежащая преобразованию, поступает на счетный вход 5 первого триггера. Ключи управляются с разъема по входам 13Л – – 25Л уровнями напряжений от матрицы программ управления. Запрещающим уровнем в схеме является высокий потенциал, низкий уровень сигнала открывает ключи. [58]

Большинство существующих и вновь создаваемых ИС предназначены для измерения сигналов от однотипных датчиков. Примеров таких ИС можно привести довольно много. Остановимся на ИС, воспринимающих сигналы от термопар, термометров сопротивления и тензо-датчиков. Эти типы датчиков широко используются в промышленности и при проведении научных исследований, а низкий уровень сигналов от таких датчиков предопределяет известные трудности в создании ИС. [60]

ОТВЕЧАЮТ СПЕЦИАЛИСТЫ ВАЗа

ОТВЕЧАЮТ СПЕЦИАЛИСТЫ ВАЗа

На вопросы читателей по системе впрыска отвечают заместитель начальника отдела испытаний и доводки двигателей Евгений БАЙБОРИН, начальник бюро доводки топливной аппаратуры распределенного впрыска Григорий СЕРГЕЕВ и инженер-испытатель отдела испытаний и доводки автомобилей Евгений ЛАРИН.

Опубликуйте, пожалуйста, коды неисправностей системы впрыска «Дженерал моторс».

12 — исправность системы диагностики;

13 — низкий уровень сигнала (в том числе обрыв цепи) датчика кислорода;

14 — высокий уровень сигнала (например, короткое замыкание) датчика температуры охлаждающей жидкости;

15 — низкий уровень сигнала (или обрыв цепи) датчика температуры охлаждающей жидкости;

16 — повышенное напряжение бортовой сети;

17 — пониженное напряжение бортовой сети;

19 — ошибка синхронизации — неверный сигнал датчика положения коленвала;

21 — высокий уровень сигнала (короткое замыкание) датчика положения дроссельной заслонки;

22 — низкий уровень сигнала (обрыв цепи) датчика положения дроссельной заслонки;

23 — высокий уровень сигнала датчика температуры поступающего в двигатель (забортного) воздуха;

24 — отсутствие сигнала скорости автомобиля;

25 — высокий уровень сигнала (короткое замыкание) датчика температуры воздуха;

26 — низкий уровень сигнала (обрыв цепи) датчика температуры воздуха;

27 — высокий уровень сигнала (короткое замыкание) потенциометра СО;

28 — низкий уровень сигнала (обрыв цепи) потенциометра СО;

33 — высокий уровень сигнала (короткое замыкание) датчика массового расхода воздуха;

34 — низкий уровень сигнала (обрыв цепи) датчика массового расхода воздуха;

35 — ошибка в регулировании оборотов холостого хода;

38 — высокий уровень сигнала (короткое замыкание) датчика кислорода;

41 — неверный сигнал датчика фаз;

42 — неисправность цепи управления электронным зажиганием;

43 — неверный сигнал от датчика детонации;

44 — отсутствие сигнала от датчика кислорода при обеднении смеси;

45 — отсутствие сигнала от датчика кислорода при обогащении смеси;

51 — ошибка в программируемом запоминающем устройстве (ПЗУ);

52 — ошибка в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ);

53 — сбой в питании системы иммобилизатора;

54 — ошибка сигнала октан-коррекции;

55 — ошибка в электронном блоке управления (ЭБУ);

61 — ошибка связи с иммобилизатором.

На скорости 90–120 км/ч иногда ощущаются рывки; бывает, после пуска горячего двигателя обороты холостого хода повышаются до 2000 об/мин. Как их уменьшить (у некоторых машин холостой ход — 1000–1200 об/мин)?

Такого совета, увы, дать не можем.

Согласитесь, вряд ли рядовому пользователю придет в голову вскрывать персональный компьютер, чтобы «покрутить» или «отрегулировать» его. При возникновении проблем обращаются к специалисту. Так и с впрыском топлива. Ведь то, что попросту называют «впрыском» или «инжектором» — это электронная система управления двигателем (ЭСУД). Здесь за расходом впрыскиваемого топлива и своевременным появлением искры на свечах следит электронный блок — по сути, компьютер.

Автомобиль с карбюратором отживает свой век. Вместе с ним канет в прошлое подход, основанный на смелом вмешательстве каждого мало-мальски соображающего в «железках». В карбюраторе механик может изменить уровень топлива в поплавковой камере, заменить жиклеры, отверткой подкрутить винты качества и количества.

Большинство сбоев системы впрыска связано с электроникой — блоком управления (компьютером) или различными датчиками. Здесь уже отверткой не обойдешься. Можно лишь сетовать на качество наших изделий, сборки или недостаточную надежность систем. Но отклонения любого уровня (от невозможности пустить двигатель до повышенных оборотов холостого хода) здесь может устранить только квалифицированный специалист — и непременно с помощью диагностической аппаратуры.

С каждым вопросом по впрыску, подобно заданным выше, нужно разбираться индивидуально. Даже знание кодов неисправностей не гарантирует владельцу автомобиля самостоятельного их устранения.

Можно ли на VAZ 21093 с впрыском демонтировать нейтрализатор и установить СО-потенциометр, исключив лямбда-зонд? Нейтрализатор — низшая точка под автомобилем и задевает за любую кочку.

Если вы отказываетесь от нейтрализатора не из-за отсутствия неэтилированного бензина, а по какой-либо другой причине, то вместо него можно вставить подходящий отрезок трубы, а датчик кислорода (лямбда-зонд) оставить. Это не нарушит работоспособности системы, если, конечно, по-прежнему продолжать использовать неэтилированный бензин.

Кстати, вряд ли есть смысл отказываться от нейтрализатора, который совместно с системой впрыска обеспечивает выполнение норм токсичности Евро I или Евро II. Ведь с 1 января 2000 года в России для производителей автомобилей введены нормы Евро I. Правда, временно разрешено производить машины, не соответствующие этим нормам. В любой момент Дума может изменить эту ситуацию и принять решение, обязующее оборудовать нейтрализаторами автомобили, выпущенные ранее указанного срока. Тогда придется тратить деньги на его приобретение.

Наконец, если вы все-таки решились сделать подобный шаг назад, вам следует заменить контроллер (их совместимость с компонентами впрыска приведена в ЗР, 2000, № 3, с. 134). Кроме того, потребуются новый жгут проводов и сам СО-потенциометр.

Контроллер, рассчитанный на взаимодействие с датчиком кислорода, не удастся обмануть никакими ухищрениями (в том числе и различными резисторами). Возможно, при отключении лямбда-зонда двигатель будет работать, но лишь в аварийном режиме управления. При этом вас ожидают проблемы с токсичностью отработавших газов, оборотами холостого хода и холодным пуском, не говоря уже о расходе топлива, динамике и максимальной скорости.

Комментировать
0
1 890 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock
detector