那么是否有可能保护 AON 免受故障影响？方案、说明

那么是否有可能保护 AON 免受故障影响呢？无线电电子电气工程百科全书

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我们已经多次讨论过通过自动识别主叫号码（CALLER）来提高由交流电源供电的电话可靠性的方法。某些重新启动设备可能不适用于所有软件版本。还有其他限制。拟议的文章讨论了故障保护设备的选项，这些设备不仅可用于采用 Z80 处理器的电话，还可用于其他来电显示。

考虑 AON 运行不稳定的主要原因。

1. 由于电源脉冲噪声引起的故障。强干扰是由含有电源变压器或电动机的家用电器引起的，尤其是冰箱。根据笔者的经验，最好的保护措施是分配一个单独的插座为AON供电，并尽可能远离此类设备连接到电线。

2. 设备本身的制造质量。我强调，我仅在焊接良好的高质量印刷电路板上组装的 AON 上进行了测试（否则，值得花费时间和精力进行现代化改造吗？）。安装微电路的面板必须提供可靠的接触。只要怀疑面板质量很差，就必须更换它们。

3. 瞬时停电是绝大多数故障的原因。这对 Z80 上的 AON 最典型的影响如下：

类型=“光盘”>

来电和去电档案、地址簿、缓冲区中出现无关的号码和字符；

用信息随机填充闹钟；

更改手机的操作模式和用户常量，这可能会严重妨碍设备的操作；

当前时间和日期失败；

对呼叫的错误响应；

自发“挂起”，即可以在用户不知情的情况下抢占电话线。

最后两类和类似的失败会产生非常不幸的后果，因为它们与用户无法访问的 GA 程序的系统变量的失真相关。这需要处理器“冻结”并随后重新启动，并且 RAM 中存储的信息完全丢失。通常，此类故障不会立即导致“冻结”，而是保留在内存中，然后像计算机病毒一样表现出来，造成设备正在工作的错觉。因此，跟踪指示器扫描的安全设备并不总是有效。使用 BUSRQ 信号禁用处理器总线（对于 Z80）也不能解决问题。

不幸的是，类似的缺点也存在于不同元件基础上的 AON 中，特别是在 80s31 微型计算机上。使用闪存的设备可以更好地防止故障。

对AON工作的分析表明，造成这些现象的原因是对设备数字部分的研究不够。特别是，当电源电压从+5V变为零（断电）时，RAM芯片输入端的WR和RD信号在一段时间内具有不确定的值，因为这些线上的电压与电源同步下降。供应。 RAM 中此类信号的禁止级别很高。另外，也不排除CS信号误选择RAM的可能性。这两个因素的结合可能导致 RAM 的寄生操作，写入不适合 RAM 的信息会产生上述效果。在读取模式下错误选择 RAM 也是有害的：在这种情况下，数据总线开始由 RAM 支持电容器供电。结果，在2…3秒内放电了一半以上。 RAM中数据的长期存储自然就不用谈了。

防止此类故障的最有效方法是监控电源电压，并在电压低于特定水平时阻止 RAM。在这种情况下，RAM 芯片的 CS 输入处生成的抑制信号会在瞬态过程的整个持续时间内将其禁用。这既消除了存储器中信息的失真，也消除了支持电容器的快速放电。

所提出的方法具有非常高的效率（超过 99%），因为不仅消除了后果，而且还消除了故障原因。这种保护适用于具有任何版本的 ROM 程序、具有不同类型的处理器（Z80 和单片机）和 RAM（80 和 1 KB）的设备，即几乎所有使用来自电力网络。缺点是缺乏针对脉冲噪声的保护。如果仍然出现此问题，您还可以使用 ZXNUMX 的重启设备，例如，如 [XNUMX] 中所示。在基于微机的AON中，设备中通常包括自动重启装置。

上图。图 1 显示了保护设备的基本版本及其与使用 80 KB RAM 的典型 Z2 呼叫者 ID 方案的连接。 AON 板上的元件名称对应于[2]。比较器DA1用作施密特触发器，其响应水平取决于电阻器R3-R5的值的比率（实际上只有下阈值的值很重要）。

那么是否有可能保护 AON 免受故障影响？

当电源电压（DA4 引脚 1 处的电压）下降到某个值时，DA9 引脚 1 处出现高电平。晶体管 VT1 和 VT2 打开，而控制 AON RAM 选择的晶体管关闭。处理器复位电路中的电容器通过开路的晶体管VT1快速放电，从而保护处理器在电源短暂（小于2秒）中断期间不会死机。比较器本身在瞬态过程中的电源由电容C1提供。

该装置采用MLT电阻器、电容器C1-K50-35。 PCB图如图所示。 2.

那么是否有可能保护 AON 免受故障影响？

要设置该设备，您需要一个输入电阻至少为 1 MΩ、分辨率至少为 0,01 V 的数字电压表。首先，电阻器 R4 必须替换为串联恒定电阻器电路，电阻值为2 kΩ 和可变 4,7 kΩ，后者设置为最小位置电阻。然后，他们测量 DA4 微电路的引脚 1 处的电压，并缓慢旋转可变电阻滑块，将 DA3 引脚 1 处的电压设置为比测量值低 0,04 ... 0,08 V。

应该记住，超过 0,1 V 的电位差会降低保护的有效性，如果电位差太小，可能会出现误报，例如由于元件的温度不稳定。测量时，必须注意确保比较器不会在引脚 9 处切换到高电平状态。

之后，测量两个电阻器电路的电阻，并用一个尽可能准确选择的恒定电阻器代替。配置好的板卡放置在AON机箱内，连接线尽量短。

要检查保护属性，您需要在网络中打开来电显示并重新启动程序（特别是对于 Rus 版本，请按以下键：“*”、“#42;”、“3 ”、“5”、“1”）。然后使用带有内置开关的延长线反复（30...40 次）循环关闭和打开电源。之后，您需要查看用户可用的 AON 存储区域的内容：来电和去电档案、笔记本、闹钟。其中信息的缺乏表明了保护的可靠性。查看用户常量并将它们与重新启动后内存中的值进行比较也很有用。如果仍然检测到内存故障，则应重复设置（见上文），将电阻器 R4 设置为稍大的阻值。

现在简单介绍一下 AON 中的 RAM 充电电容器。最佳容量可以考虑为 220 ... 470 微法。起主要作用的不是电容值，而是绝缘质量，即漏电流。电容器的类型是通过实验选择的。所以，廉价的国产电容和国产K50-35通常能够维持RAM电量3...。最好的选择是使用离子电阻器或通过二极管连接的 4-2 个“指状”电池组成的电池，这使得设备的存储器实际上是非易失性的。为了放置元件，可以方便地使用许多设备中提供的电池盒，特别是“Technica”。

还有一点需要注意的是AON的电源单元（PSU）：由于灵敏度较高，保护器件对其提出了更高的要求。明显纹波的存在是非常不受欢迎的，并且在某些情况下通常是不可接受的（特别是如果比较器输入之间设置了非常小的电位差，请参见上文）。因此，您应该检查 PSU 在负载下的运行情况：KR142EN5A 稳定器输入端的最小瞬时电压不应低于 8,5 V。即使在网络中电压较低的情况下，使用 LATR 测试电源也很有用。这。如果输出出现纹波，应更换PSU或采取措施完善：增加次级绕组匝数、将中点整流器更换为整个绕组供电的桥式整流器等。

保护装置的第二个版本如图3所示。它基于积分定时器DA1，非典型开启：UR输入（引脚5）用于提供工作电压，R输入（引脚6）是参考电压。分压器 R1 R2 允许您在 DA5 的引脚 6 和 1 之间设置百分之几伏的电压，这决定了器件的灵敏度。

工作原理与第一个版本相同：在断电期间，DA5 引脚 1 的电压下降速度比引脚 6 快得多，因此，作为 DA1 定时器一部分的上层比较器，被触发，DA1 输出出现低电平。当电源随后打开时，由于低电平比较器的作用，DA1 芯片的输出保持高电平，其输入（DA2 的引脚 1）连接到公共线 [3]。

DA1 输出具有推挽输出级（引脚 3），用于阻塞机器的 RAM。根据 AON 中使用的处理器和 RAM，可以使用三种打开选项之一。

1. 无论处理器类型如何，设备均使用 RAM KR537RU17 或类似内存。在这种情况下，我们使用RAM芯片的同相CS输入（引脚26），该输入通常不使用并连接到电源的正输出。需要将指示输出与电源电路断开，并直接从 DA3 芯片的输出 1 向其施加信号。电阻器 R’ 必须安装在 AON 板上（图 39），该电阻器在存储模式下保持 CS 输入处的无效电平。

那么是否有可能保护 AON 免受故障影响？

2.使用RAM KR537RU10（RU8），其采样电路包含晶体管[4]。这种节点结构几乎用于 Z80 上的所有设备，但很少用于其他呼叫者。在这种情况下，需要安装VD3二极管，并将其阳极用导体连接到上述晶体管的基极，如图4所示。

那么是否有可能保护 AON 免受故障影响？

3、使用RAM KR537RU10（RU8），其采样电路没有晶体管。这种连接对于大多数基于微型计算机的 AON（例如 80s31）来说是典型的，并且在基于 Z80 的设备中极为罕见。 RAM微电路的CS输入（引脚18）进行阻断，AON板上安装有VT晶体管和电阻R&39；（图5）。有必要在方便的地方切割通往微电路指定输出的印刷导体，并小心地将晶体管与发射极和集电极的输出焊接到其上。基础 VT 的结论是：连接保护装置的导线，同时安装电阻器 R39 代替 VD3 二极管。电阻R’ 安装在 AON 板上 RAM 芯片的引脚 3 和 39 之间。

那么是否有可能保护 AON 免受故障影响？

值得注意的是，AON中使用的国外RAM芯片的种类繁多，实际上只有两种类型的芯片，容量不同：2 kB和8 kB。特别是，具有 24 个输出的微电路在功能和引脚排列方面都与国产器件 KR537RU10 (RU8) 类似。同样，国外28脚封装的微电路可以与国产KR537RU17互换。另外，我们可以提到FLASH存储芯片（通常采用8引脚封装制造）；它们在呼叫者 ID 中相对较少使用，并且由于不同的物理操作原理，不需要任何防干扰保护。

集电极开路定时器输出 DA1（引脚 7）用于重新启动处理器。对于 Z80，只需在 AON 板上找到初始启动电路电容器，将导体从指定的输出 DA1 连接到该电容器的正极端子即可。

在单片机制作的来电显示中，保护装置补充了标准的自动重启系统，使其操作更加正确。要实现保护，首先需要找到一根连接微机复位输入的导线（例如，对于DIP封装的80s31，这是引脚9[4]）。然后，识别重启系统操作中涉及的逻辑元件（通常在K561LN2或K561LE5微电路上执行），最后是初始启动电容器。通常，该电容器的负极端子连接到一根公共电线，而来自 DA7 微电路引脚 1 的导体必须连接到正极。

为了建立该装置，电阻器R2（图3）必须暂时用电阻为10 kOhm 和可变47 kOhm 的串联恒定电阻器电路代替。然后，他们打开电源中的 AON，并从零慢慢增加可变电阻器的电阻，从而导致设备操作出现故障（记分板上的读数消失）。之后，测量两个电阻器电路的电阻，并用一个比测量电阻小 4 ... 5 kOhm 的恒定电阻器替换。

您可以按照与第一版设备相同的方式检查保护的运行情况，如有必要，请重复设置。使用阻值较小的电阻器R2会降低保护效果，阻值过大会导致器件误动作。

AON 电源的质量要求以及选择 RAM 支持电容器的建议与第一个选项相同。我只想补充一下，容量为 8 KB 的 RAM 芯片（KR537RU17 或类似）在静态模式下的电流消耗明显高于 XNUMX KB 的 RAM 芯片。因此，即使使用高质量的电容器，也很少能实现超过一小时的存储时间；建议使用离子电阻器或原电池组进行供电。

图上。图6示出了印刷电路板的图。

那么是否有可能保护 AON 免受故障影响？

文学

Turchinsky D. 在 Z80 上完成 AON。 - 广播，1998 年，第 8 期，第 50 页。
AON的示意图。 - M.：SCS 中心，1993 年。
Pukhalsky G.，Novoselseva T. 基于集成电路的分立器件设计。目录。 - M.：无线电和通信，1990 年。
多功能电话机“泰联”。 - 广播，1996 年，第 6 期，第 43-46 页。

作者：D. Nikishin, Kaluga

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