전자학교. - 이것은 주요 IC 부품인 XR2206 모양을 사용하여 함수 발생기를 구축하는 프로젝트 중 하나입니다.그림 1과 같습니다. 이 프로젝트의 주요 구성 요소는 XR2206 IC와 7413 디지털 IC를 사용합니다.
이 프로젝트에서는 사인-삼각-사각형 파형을 갖는 함수 발생기의 회로를 보여줍니다. 1HZ에서 최대 1MHz까지의 주파수 범위를 얻을 수 있습니다. 이 프로젝트에서는 회로도 외에 필요한 구성 요소와 전반적인 설명도 제공할 것입니다.
회로도
| 그림 1. XR2206 IC를 사용한 함수 발생기의 회로도(출처: www.eleccircuit.com) |
구성 부품
- IC1____________LM7812 12V DC 전압 조정기
- IC2____________XR2206 함수 발생기
- IC3____________LM7805 5V DC 전압 조정기
- IC4____________SN74LS00 낸드 게이트 IC TTL
- Q1____________ BC327 50V 800mA PNP 트랜지스터
- Q2, Q3, Q4_____ BC337 50V 800mA NPN 트랜지스터
- D1-D4_________ DB101 다이오드 브리지
- D5____________ 1N4148 75V 150mA 다이오드
- R1, R2, R12______4.7K 1/4W 저항기
- R3, R4, R7, R9___ 27K 1/4W 저항기
- R5, R6, R16______1K 1/4W 저항기
- R8, R13_________2.2K 1/4W 저항기
- R10____________3.3K 1/4W 저항기
- R11____________ 100K 1/4W 저항기
- R14____________ 47ohm 1/4W 저항기
- R15____________10K 1/4W 저항기
- C1, C8__________ 1000uF 25V 전해 커패시터
- C2______________ 22uF 16V 전해 커패시터
- C3, C7__________ 100uF 25V 전해 커패시터
- C4_____________ 2.2uF 25V 전해 커패시터
- C5___________0.001uF 50V 폴리에스테르 커패시터
- C6_____________ 10uF 25V 전해 커패시터
- C9____________ 0.1uF 50V 폴리에스테르 커패시터
- C10____________ 470uF 16V 전해 커패시터
- VR1, VR5(사전 설정)__ 25K 전위차계
- VR2 볼륨______ 10K 전위차계
- VR3 볼륨______ 100K 전위차계
- VR4(사전 설정)______ 1K 전위차계
위의 그림 1에 표시된 회로도는 XR2206 IC를 사용한 함수 발생기입니다. Eleccircuit 사이트에서는 이 회로 작동의 핵심이 IC XR-2206이라고 설명합니다. 전원 변압기 12V를 제외한 모든 장비. 아래와 같이 PCB에 조립할 수 있습니다. 정확하고 성공적으로 납땜해야 합니다. 성공적인 확인 후. 회로에 전원이 공급되는지 확인하십시오. 그리고 회로를 조정해 보세요.
실제 응용회로는 아래 그림과 같이 스위치 S1이 주파수 범위 역할을 하며, 세 번째 범위를 선택할 수 있음을 알 수 있다.
1. 1~100Hz
2. 100-10,000Hz
3. 10,000-1,000,000Hz
그러나 핀 5-6 사이의 커패시턴스 값을 선택하면 됩니다.
먼저 VR3에서 달성한 값을 변경하여 주파수 프로필을 조정합니다.
다음으로 VR2는 VR1을 사용하여 회로의 이득 비율을 미세하게 조정하여 최대 출력 1V를 얻는 데 사용됩니다. VR5는 파형의 균형을 맞추도록 조정됩니다.
그런 다음 스위치 SW2는 사인파 또는 톱니파형으로 출력되는 신호를 선택합니다.
2019년 4월 15일 월요일
2019년 2월 4일 월요일
전자학교. - 지금 소형 DC 모터를 제어하려면 회로도가 필요합니까?. 레코더 테이프에 사용되는 DC 소형 모터를 제어할 수 있는 이 회로도를 사용하는 것이 좋습니다.
트랜지스터 회로도를 이용한 소프트 버튼형 모터 방향제어기 입니다. 이 회로에 사용되는 주요 구성 요소는 트랜지스터 PNP와 NPN 유형입니다. 따라서 아래 그림 1과 같이 사용된 모든 회로와 구성 요소를 따르십시오.
회로도
 |
| 그림 1. 트랜지스터를 이용한 소프트 버튼형 모터 방향제어기의 회로도 (출처: http://www.electronic-circuits-diagrams.com) |
구성 부품
- 저항기
- 트랜지스터 PNP
- 트랜지스터 NPN
- 다이오드
- DC 모터
위의 그림 1과 같은 회로도는 트랜지스터를 이용한 Soft Button Type Motor Direction Controller 입니다. Electronics Zone 사이트를 기반으로 다음을 설명합니다.A와 B 지점이 모두 "HIGH"이면 Q1과 Q2는 포화 상태입니다. 따라서 Q3~Q6의 베이스는 접지됩니다. 따라서 Q3,Q5는 OFF이고 Q4,Q6은 ON입니다. 두 모터 단자의 전압은 동일하므로 모터는 꺼집니다. 마찬가지로 A와 B가 모두 "LOW"이면 모터는 꺼집니다.
A가 HIGH이고 B가 LOW이면 Q1이 포화되고 Q2는 OFF입니다. Q3과 Q4의 베이스는 접지되어 있고 Q4와 Q5의 베이스는 HIGH입니다. 따라서 Q4와 Q5는 모터의 오른쪽 단자를 왼쪽 단자보다 더 양극으로 만들고 모터는 켜집니다. A가 LOW이고 B가 HIGH이면 모터의 왼쪽 단자가 오른쪽보다 더 양의 값을 가지며 모터는 반대 방향으로 회전합니다. SL/SK100만 사용할 수도 있었지만 제가 사용한 것의 hFE는 ~70으로 매우 낮았고 3V의 활성 영역에 들어갔습니다(2.9V는 컴퓨터에서 HIGH로 얻은 것입니다). BC148을 사용하세요. 적절한 hFE 값(예: 150)을 가진 SL/SK100이 있는 경우 BC148을 버릴 수 있습니다. 다이오드는 모터의 갑작스러운 반전으로 인해 발생하는 서지로부터 트랜지스터를 보호합니다.
2018년 12월 6일 목요일
전자학교. - LM358 룩을 활용하여 호흡형 LED 수면표시기를 제작하는 프로젝트 중 하나입니다.그림 1과 같습니다. 이 프로젝트의 주요 구성 요소는 LM358 IC를 사용합니다.
이 프로젝트에서는 Apple 컴퓨터의 "수면" 표시에 사용되는 상징적인 호흡 패턴의 복제품을 보여줄 것입니다. 그러나 이 설계에서는 널리 사용되는 아날로그 구성요소만 사용하지만 마이크로컨트롤러를 사용하여 펄스 폭 변조를 구축하는 데 도움이 됩니다. 이 프로젝트에서는 회로도 외에 필요한 구성 요소와 전반적인 설명도 제공할 것입니다.
회로도
 |
| 그림 1. LM358을 이용한 호흡 LED 수면 표시 회로도 (출처: 전기회로도) |
구성 부품
- LM358
- 저항기
- 트랜지스터 BC547
- 콘덴서
위의 그림 1과 같은 회로도는 LM358을 사용한 호흡 LED 수면 표시기입니다. 전기회로도(Electroschematics) 사이트에서는 이 설계가 널리 사용되는 이중 연산 증폭기 LM358(IC1)을 중심으로 특수 패턴(소위 호흡 효과)으로 녹색 발광 다이오드(LED1)를 서서히 퇴색시킨다고 설명합니다. 회로는 5V의 조정된 공급 전압으로 잘 작동합니다. 더 높은 수준의 전압은 권장되지 않습니다. 회로의 양방향 점퍼(JP1)가 "테스트" 모드에 있는 경우 회로는 독립형 표시기로 작동합니다. 그러나 점퍼 위치를 "일반" 모드로 이동하면 표시기를 활성화(EN)하려면 TTL 고논리 신호 입력이 필요합니다. 이 옵션은 프로젝트의 기존 마이크로컨트롤러(uC)를 사용하여 Sleepy-LED Eye를 활성화/비활성화할 수 있도록 의도적으로 추가되었습니다. 해당 uC의 빈 I/O 포트 하나만 있으면 됩니다. 예를 들어 uC의 한 I/O 포트는 시스템이 대기 상태에 있을 때만 Sleepy-LED Eye를 깨우도록 프로그래밍할 수 있습니다.
2018년 11월 6일 화요일
전자학교. - 이것은 아래 그림 1과 그림 2에 표시된 것처럼 IC LM358을 기반으로 하는 가장 단순한 DC 조광기 램프 중 하나입니다. 그의 회로에 필요한 주요 구성 요소는 LM358 및 MOSFET IRLZ44입니다.
이번 시간에는 LM358을 사용하는 간단한 DC 조광기 램프의 회로도를 제공할 뿐만 아니라 원본 소스에서 가져온 이 회로에 대한 전반적인 설명도 제공합니다.
회로도
 |
| 그림 1. 펄스 폭 변조 제어의 회로도(출처: https://www.electroschematics.com) |
 |
| 그림 2. Power Driver Dimmer Lamp의 회로도(출처: https://www.electroschematics.com) |
구성 부품
- LM358
- IRLZ44 모스펫
- 저항기
- 가변 저항기
- 다이오드
- 커패시터
에 따라
0
세르게이 스크보르초프
일련의 기사가 계속됩니다. "Radio Yearbook" vol. 20 - 23
(1 부)
모델링
다이어그램의 무선 요소 값은 무작위로 나타나지 않았습니다. 이는 저항 값의 경우 특히 그렇습니다. 분석 계산은 매우 번거롭고 사용 가능한 회로 모델링 프로그램의 도움으로 시간이 거의 걸리지 않습니다. 저는 일종의 "회로 계산기"라고 할 수 있는 TINA9-TI 프로그램을 사용하는 것을 선호합니다. 이 프로그램은 무료이며, 항상 가까이에 있고, 배우기 쉽고, PC 리소스를 요구하지 않습니다. "일반 모델링 규칙"을 사용하면 상당히 복잡한 회로라도 모델링에 특별한 어려움이 발생하지 않습니다.
관례대로 TL431 칩의 연산 증폭기 전원 공급 장치부터 시작하겠습니다. 회로의 간단한 부분을 "조립"한 후 분석 기능을 사용합니다.
분석 -> DC 분석 ->
열리는 창(그림 6)에서 입력 전류 소스 IS1 0 - 20mA의 변경 범위를 설정합니다. 분석 결과의 그래프는 +5V의 안정화 모드와 +2.49V의 기준 전압이 약 0.5mA의 전류에서 이미 발생하고 있음을 명확하게 보여줍니다. 또한 TL431 마이크로 회로를 선택한 이유는 작업에 충분한 최대 전류(최대 100mA)와 허용 전력 손실(최대 625mW) 때문입니다.
다음으로 측정 신호를 증폭하고 정규화하는 기능을 수행하는 LM358 칩의 연산 증폭기 2개를 전원 회로에 연결합니다(그림 7). 우리는 변환 특성의 유형에 관심을 가질 것입니다. 필요한 항목에 얼마나 가까운지. 다시 해보자:
분석 -> DC 분석 -> DC 과도 특성…
시뮬레이션 결과와 변환 특성은 회로의 이 부분의 분석 결과 그래프에 명확하게 표시됩니다.
이전에는 이상적인 연산 증폭기 모델에서 저항 값의 선택 및 계산이 권장 사항에 따라 수행되었음을 설명하겠습니다. "진짜" LM358 마이크로 회로 모델을 "정직하게" 사용한 분석 결과는 우선 연산 증폭기가 단극화되고 또한 바이어스 전압의 영향을 받습니다. 이로 인해 OP1(녹색 선)에 대한 변환 특성 결과는 0...4.5mA의 입력 전류에 대해 상당한 오류가 있다는 사실로 이어졌습니다. 이 단점은 잘 알려진 회로 기술을 사용하여 부분적으로 제거할 수 있습니다. 추가 다이오드 VD6 및 VD7을 연산 증폭기 출력과 직렬로 연결합니다(그림 5의 다이어그램 참조).
반복해보자:
분석 -> DC 분석 -> DC 과도 특성…
분석 결과 그래프의 일부를 확대하기 위해 프로그램에서 제공되는 기회를 활용하는 것이 편리합니다. 그러면 개선 사항(오른쪽 그림 8의 그래프)이 명확하게 표시됩니다.
일반적으로 우리 설계에서는 소위 Rail-to-Rail 연산 증폭기, 즉 공급 전압과 실질적으로 일치하는 출력 전압 범위를 갖는 연산 증폭기를 사용하는 것이 더 정확할 것입니다. 또한 전류 소비가 매우 낮고 낮은 공급 전압(예: 2.5V)에서 작동할 수 있다는 특징이 있습니다. TINA9-TI 라이브러리에서 사용 가능한 모델 중에서 LPV358 듀얼 레일 투(Dual Rail-to)를 선택하겠습니다. -레일 연산 증폭기 칩(그림 9 및 10)을 다시 분석해 보겠습니다.
분석 -> DC 분석 -> DC 과도 특성…
거의 이상적인 특성이 있습니다. 반면, 프로토타입 장치의 예비 프로토타입 제작 및 제조 경험에서 알 수 있듯이 저렴하고 널리 사용되는 LM358 마이크로 회로를 사용하면 상당히 수용 가능한 결과를 얻을 수 있습니다.
나는 일부 독자들이 그러한 "매끄러운" 그래프에 대해 회의적일 것이라고 예상합니다. 그리고 그들은 절대적으로 옳을 것입니다. 따라서 TINA9-TI의 도움으로 다른 사람의 계획을 맹목적으로 반복하는 데 익숙한 사람들을 기다리는 깊은 "계곡"에 주목하겠습니다(그림 11).
이 회로 조각에서는 저항 R7, R8, R14 값 옆에 "*" 기호가 나타나는 것을 볼 수 있습니다. 즉, "스위프" 기능이 이러한 요소에 적용됩니다. 즉, 매개변수의 변형 또는 "흔들기"가 적용됩니다. OP1(그림 5의 DA2.1)의 변환 특성에 대한 이러한 저항 값의 확산 효과를 평가하려면 이 작업을 수행해야 합니다. 저항 R7, R8, R14는 주로 특성 유형을 결정하는 저항이기 때문에 우연히 선택되지 않았습니다.
아래에서는 이 간단한 절차를 설명한 기사를 간략하게 인용하겠습니다.
선택한 아이콘(그림 12)을 클릭하면 다이어그램의 원하는 요소로 마우스 커서를 이동하고(아이콘을 클릭하면 커서 모양이 변경됨) 왼쪽 키를 클릭하여 선택할 수 있습니다.
요소 속성 대화 상자가 나타납니다(그림 13).
선택된 매개변수(이 경우 저항 R7의 저항)는 초기 값과 최종 값 사이의 범위에서 변경됩니다. 대화 상자에 표시된 "..." 또는 "선택..." 버튼을 사용하면 이러한 값이 설정된 새로운 선택 개체 제어 대화 상자를 표시할 수 있습니다. 여기서는 저항 R7의 초기 및 최종 값을 620kOhm ±5%의 비율로 설정합니다(그림 14). 저항 R8 및 R14에 대해서도 유사한 절차를 수행합니다. 그런 다음 다시 선택합니다.
분석 -> DC 분석 -> DC 과도 특성…
Selection Object Control 대화 상자(그림 14 참조)에서 케이스 수 값이 3으로 지정되었으므로 3개의 "펌프 가능" 저항에 대해 33=27 그래프 계열을 받았습니다(그림 15). 분석 결과 그래프의 확대된 부분(그림 16)에서 4mA의 시작점과 범위의 끝인 20mA 모두에서 특성의 상당한 분산이 명확하게 표시됩니다.
마지막으로 스케일러 분배기 저항의 값은 R28, R30, R32, R34, R36, R38로 선택되었습니다(그림 17). 분석 계산도 상당히 번거롭고 TINA9-TI "회로 계산기"를 사용하면 시간이 거의 걸리지 않습니다.
내 관찰에 따르면 회로 모델링 프로그램의 초보자는 일반적으로 실제 작업에 익숙한 도구인 오실로스코프와 멀티미터를 사용하는 것으로 나타났습니다. 이 기사에 제시된 회로 분석 결과의 시각적 그래프는 많은 사람들이 이러한 심리적 고정관념을 극복하고 전문 프로그램의 기능을 더 폭넓게 활용하도록 장려할 것이라고 확신합니다.
설정 및 교정
그림 15와 16의 그래프를 보면 명확한 결론을 내릴 수 있습니다. 즉, 장치 설정 절차 없이는 할 수 없다는 것입니다. 이를 단순화하기 위해 정확도가 ±1% 이하인 저항기(그림 5의 다이어그램 참조) R1, R8, R11, R14, R15를 구입하거나 선택하는 것이 좋습니다. 이 경우 저항 R7의 값을 명확히 하는 것만으로도 충분합니다. 이는 다음과 같이 수행됩니다.
다음으로 마스터 전류를 20.00mA로 설정하고 제어점 KT1 및 KT2의 전압이 2.00 ± 0.08V인지 확인해야 합니다. 교정을 위해 장치의 허용 가능한 정확도를 보장하려면 다음과 같은 장치를 사용해야 합니다. 최소 0.2의 정확도 등급.
장치의 최종 교정은 20.00mA의 설정 전류에서 디지털 측정 패널의 판독값에 따라 수행됩니다.
그런 다음 범위 중간(설정 전류 12.00mA)과 시작 부분(4.00mA)의 표시기 판독 오류가 허용 값을 초과하지 않는지 확인해야 합니다. 프로토타입 장치를 프로토타이핑하고 제작한 경험을 통해 전체적인 오류는 우선 디지털 측정 패널의 오류에 의해 결정된다는 것을 알 수 있습니다. TINA9-TI의 시뮬레이션 결과와 실제로 얻은 값 사이에는 큰 차이가 없었습니다.
건설 및 세부 사항
프로토타입 장치의 사진이 그림 2에 나와 있습니다. 이를 위해 인쇄 회로 기판이 개발되지 않았습니다. 전체 설치는 여러 개의 브레드보드에서 수행되었으며 "파일로 현장에서 수정"된 적절한 케이스에 보관되었습니다. 전면판과 SA3 스위치는 결함이 있는 디지털 멀티미터의 부품을 사용했습니다. 트리머 저항은 SP3-38과 같이 저렴한 단일 회전 저항을 사용할 수 있습니다. 고정 저항기는 가격이 저렴하고 금속 필름 MF-0.25를 사용하는 것이 바람직하며 TCR(저항 온도 계수)이 상대적으로 작습니다. 다른 무선 요소에 대한 특별한 요구 사항은 없습니다.
프로토타입 장치의 프로토타입 제작, 설치, 조정 및 교정에 대한 모든 작업은 40년의 전문 경험을 가진 Kipovite인 M.A.에 의해 수행되었습니다. 중요한 실용적인 제안에 대해 Kirpichenko에게도 감사드립니다. 이와 별도로 V.N.의 기사 준비에 큰 도움이 되었다는 점에 주목하고 싶습니다. Gololobova와 V.Ya의 조언. Volodina.
다운로드
오늘날에는 이전에 디지털 칩을 사용했던 많은 장치를 마이크로컨트롤러에서 더욱 편리하게 구현할 수 있습니다. 그러나 디지털 초소형 회로는 더 저렴하고 많은 무선 아마추어는 여전히 많은 디지털 초소형 회로를 보유하고 있으며 완성된 회로가 작동한다면 새로운 요소 기반으로 전송할 필요가 없습니다. 나는 웹 사이트에서 그러한 계획의 예를 찾았으며 "꽃에 물을주는 자동"이라고합니다.
이 회로는 K561LA7 마이크로 회로를 기반으로 제작되었으며 그 유사품의 가격은 약 30 루블입니다. (제 생각에는 더 저렴하게 찾을 수 있을 것 같아요). 마이크로 컨트롤러로 교체하면 비용은 100 루블 이상입니다. 그러한 교체가 의미가 있습니까?
한 가지 경우에만 해당되지만 나중에 더 자세히 설명합니다. 웹 사이트에는 회로에 대한 자세한 설명이 있지만 TINA-TI 프로그램에 대해 이야기할 것이므로 다시 설명하거나 전체 내용을 제공하지 않겠습니다.
이제 D1.1, D1.2 요소에 대한 트리거 작동을 살펴 보겠습니다. 하지만 먼저 TINA-TI 프로그램에서 디지털 칩을 어디에서 찾을 수 있습니까?
“구성요소 찾기” 창에 원하는 이름을 입력하고 검색 버튼을 클릭하면 이 이름을 가진 모든 구성요소를 볼 수 있습니다. 찾고 있는 칩은 CD4011이지만 그림에 표시된 이름으로 구성 요소 라이브러리에 저장되어 있습니다. 이 구성 요소를 선택한 후 삽입 버튼을 클릭하면 원하는 내용을 얻을 수 있습니다.
슈미트 트리거를 조립하려면 두 개의 게이트가 필요합니다. 구성요소를 다시 검색할 수도 있고, 두 번째 요소를 복사하여 붙여넣을 수도 있습니다. 첫 번째 밸브를 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하여 선택하고(위 그림과 같이 빨간색으로 변함) "편집" 섹션으로 이동합니다.
아래에는 두 번째 밸브를 추가할 수 있는 메뉴 항목 "삽입"이 있습니다. 삽입할 때 마우스 커서의 모양이 바뀌고 도면의 원하는 위치로 이동하면 충분합니다. 여기서 마우스 왼쪽 버튼을 클릭하면 새 구성요소가 속한 위치는 그대로 유지됩니다.
나머지 회로 요소는 대시보드에서 쉽게 찾을 수 있습니다. 다이어그램에 따라 값을 변경한 후 톱니파 전압 발생기와 출력 관찰 지점을 추가합니다. 첫 번째는 가장 일반적으로 사용되는 회로 요소 중 하나이며 두 번째는 "측정 장비" 탭에 있습니다.
회로 요소를 연결한 후 남은 것은 발전기를 구성하는 것뿐입니다. 생성기 속성 대화 상자를 열려면 마우스 왼쪽 버튼을 두 번 클릭합니다. 디지털 IC는 기본적으로 5V 공급 전압을 사용하므로(이 버전에서는 변경되지 않는 것 같습니다) 이를 기반으로 신호 진폭을 설정해야 합니다. 신호 유형은 "신호" 섹션의 버튼으로 열리는 새 대화 상자에 의해 결정됩니다.
사용 가능한 파형 목록에는 톱니파 전압이 포함되어 있지만 양극성이므로 이 버튼을 클릭하여 확인할 수 있습니다.
그래서 저는 다른 파형을 사용하는 것을 선호합니다.
이 신호를 사용하면 진폭 #2를 0으로 만들고 필요한 양의 톱니파 전압을 얻을 수 있습니다. 시간 간격을 변경하면 원하는 신호 모양을 얻을 수 있습니다.
내가 왜 이 과정을 이렇게 자세히 설명했는가? 다시 한번 말씀드리지만, 시뮬레이션 프로그램에는 유용한 도구가 상당히 많이 있습니다. 언뜻보기에 뭔가 빠진 것이 있으면 자세히 살펴 봐야하며 모든 것이 그렇게 나쁘지 않을 수도 있습니다. 마지막으로 파형 편집기를 사용하면 파형을 대화식으로 제어할 수 있습니다. 유용한 속성이군요.
다이어그램으로 돌아가 보겠습니다. 필요한 구성요소를 찾았으므로 회로를 조립할 준비가 되었습니다. 이 작업을 즉시 수행해야 합니까? 물론 이것은 당신이 가장 좋아하는 것입니다. 나는 회로의 기능 단위를 별도로 고려하는 것을 선호합니다. 첫 번째 기능 단위는 슈미트 트리거(Schmitt Trigger)입니다. 왜 필요한가요?
계획에 대한 설명에 따르면 매일 아침 정기적으로 꽃에 물을주기위한 것입니다. 포토다이오드가 충분히 조명되면, 즉 아침이 오면 저항 R1(스위칭 임계값을 조정하는 데 저항을 사용할 수 있음)의 전압 증가를 감지하는 슈미트 트리거가 전환되어야 합니다. 저항 R1의 전압을 변경하는 프로세스는 신호 발생기로 표시되는 프로세스와 더 유사합니다. 즉, 포토다이오드의 조도에 따라 전압이 원활하게 변화한다. 트리거는 어느 정도 전압 비교기의 역할을 합니다. TINA-TI 프로그램을 사용하여 확인해 보겠습니다. 분석 -> 과도 분석 -> 확인.
논리와 진리표...슈미트 트리거가 그것과 무슨 관련이 있나요? 디지털 칩은 기본적으로 특별히 설계된 증폭기로 제작된다는 점을 잊어서는 안 됩니다. 인버터로 켜진 두 개의 밸브는 회로를 트리거로 바꾸는 저항기 R2와 R1의 분배기를 통해 포지티브 피드백 회로로 덮여 있습니다.
회로의 두 번째 기능 단위를 고려해 봅시다.
이 실험에서는 생성기의 신호를 단위 단계로 대체해야 합니다.
이전 그림에서는 생성기가 단일 단계(step)를 재현하는 것을 보여주지는 않지만 이전 과도 해석을 반복하여 관찰 시간을 50μs로 줄일 수 있습니다.
그리고 회로가 제대로 작동하는지 확인하기 위해 저항 R2(원래 회로의 R6) 값을 변경해 보겠습니다. 출력 펄스의 지속 시간이 변경되어야 합니다.
우리가 예상한 대로 이러한 교체는 상당히 수용 가능합니다.
이제 원래 회로의 매개변수를 하나 더 변경해 보겠습니다. 원래 계획은 매일 꽃에 물을주기 위해 설계되었습니다. 며칠에 한 번씩 꽃에 물을 주어야 한다면 어떻게 될까요?
디지털 기술이 우리 마음대로 사용할 수 있는 이점을 활용해 봅시다.
회로에 카운터를 추가하면 슈미트 트리거가 트리거되는 즉시 관개 제어 장치를 시작할 수 없지만 여러 작동 주기 후에 관개 제어 장치를 시작할 수 있습니다. 하지만 회로를 수정하는 동안에는 회로가 원래 상태로 돌아갈 수 있는지 확인해야 합니다.
카운터를 원래 상태로 재설정하는 또 다른 게이트를 추가해 보겠습니다. 그리고 관개를 시작하라는 신호를 생성하는 밸브!
오실로그램에서 볼 수 있듯이 물주기는 매일 시작되지 않고 며칠 후에 시작됩니다. 우리가 원했던 대로. 회로를 완전한(또는 현재로서는 거의 완전한) 형태로 만드는 것이 남아 있습니다. 이에 대해 우리는 이것이 장치이고 브레드보드에서 다시 만들어 테스트할 준비가 되어 있다고 말할 수 있습니다.
장치를 개발할 때 구성표에 사용되는 엔터티 수를 늘리지 마십시오. 이전 다이어그램에는 2I-NOT 게이트와 2I 게이트가 모두 있습니다. 무질서!
앞서 우리는 슈미트 트리거가 2I 게이트를 사용하여 조립될 수 있다는 것을 보았습니다. 또한 슈미트 트리거와 유사하게 관개 펄스 형성기를 2I 밸브로 교체할 수도 있습니다. 그것이 우리가 할 일입니다.
최종 메모
최신 형태의 회로는 완전히 모델링하기가 어렵습니다. 그 이유는 실제 장치의 오실레이터는 24시간의 주기를 가져야 하기 때문입니다. 적절한 시간을 선택할 수 있지만 실제로 회로를 테스트하는 비용이 듭니다. 그럼에도 불구하고:
마지막 회로는 처음부터 조립할 수 있습니다. 그러나 다른 접근 방식을 사용하는 것이 더 편리합니다. 이전 다이어그램을 열고 필요한 프로그램 블록을 복사하여 새 다이어그램에 붙여넣습니다. 복사하여 붙여넣는 과정이 가장 일반적입니다. 마우스를 사용하여 원하는 블록에 동그라미를 칩니다.
...다이어그램에서 강조표시됩니다.
북마크를 사용하여 원하는 구성표를 선택하십시오.
그리고 복사한 블록을 원하는 다이어그램에 붙여넣으세요. 블록별로 기존 회로와 검증된 회로에서 새로운 회로를 쉽게 조립할 수 있습니다.
디지털 장치를 설계할 때 속도가 필요하다면 SN74 시리즈를 사용하십시오.
 |
마지막으로 원래 회로는 구성 요소 비용 측면에서 간단하고 완전하며 완전히 타당했습니다. 회로를 수정하여 구성 요소를 추가했습니다. 수정된 회로의 비용을 살펴보면 의심이 생깁니다. 이 장치를 마이크로 컨트롤러에 구현해야 합니까? 구성표를 쉽게 반복할 수 있을 뿐만 아니라 기능을 추가할 수도 있습니다. 예를 들어 몇 개의 버튼을 사용하여 관수 기간과 관수 시간을 변경할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 새로운 아이디어가 나타나면 마이크로 컨트롤러를 다시 프로그래밍하여 기능을 확장할 수 있습니다.
그러나 이것은 당신의 결정입니다.
다운로드
- 회로 시뮬레이션 파일
- sloc243c(86.3MB)로 지정된 TINA-TI 프로그램 버전 9.3.50.40 SF-TI는 Russified이며 해당 페이지에서 무료로 다운로드할 수 있습니다.
그러나 Proteus 프로그램에는 한 가지 중요한 단점이 있습니다. 아날로그 회로를 시뮬레이션하는 데는 사용할 수 없습니다. 아날로그 회로 모델링에 가장 적합한 프로그램은 LTSpice입니다. 그러나 마스터하는 것은 매우 어렵습니다. Texas Instrument는 이러한 목적을 위해 Tina-TI라는 자체 프로그램을 완전 무료로 출시했습니다. 이 프로그램은 완전히 러시아화되었으며 명확한 인터페이스를 가지고 있습니다. 저는 이제 막 스스로 마스터하기 시작했으며 Tina-TI 작업의 기본 사항을 보여 드리겠습니다. 그건 그렇고, 기사 끝 부분에서 다운로드할 수 있습니다. 다음은 프로그램의 작업 창입니다.
보시다시피 여기에는 복잡하거나 불필요한 것이 없습니다. 모든 것이 명확하고 모든 것이 러시아어로되어 있습니다. 여기에 더 큰 도구 모음이 있습니다.
이제 이 프로그램으로 작업하는 방법을 보여 드리겠습니다. 지금은 간단한 작업을 수행해 보겠습니다. 가장 간단한 RC 저역 통과 필터인 저역 통과 필터를 모델링해 보겠습니다. 낮은 주파수는 통과시키고 높은 주파수는 차단하는 필터입니다.
이러한 필터를 계산하기 위한 많은 프로그램과 온라인 서비스가 인터넷에 있습니다. "기본" 탭을 클릭한 다음 저항기 기호를 클릭하고 작업 필드로 끌어서 원하는 위치에 구성 요소를 클릭하여 설치합니다. 
이제 커패시터도 추가합니다. 커패시터를 회전하려면 해당 커패시터를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 회전을 선택하십시오.
다음으로 구성요소를 연결합니다. 구성요소 핀에 커서를 놓고 클릭한 후 연결할 핀을 가리킵니다.
이제 접지를 추가합니다. 요소와 동일합니다. 이것이 계획이라는 것이 밝혀졌습니다.
이제 측정 장비를 추가합니다. 바로 생성기를 추가해 보겠습니다. 우리는 그것을 회로에 연결합니다.
이제 오실로스코프를 추가해 보겠습니다. "측정 장비" 탭으로 이동하여 "전압 측정을 위한 외부 출력"을 선택합니다.
이를 필터의 출력에 연결하고 결국 다음 회로를 얻습니다.
Tina-TI에는 그려진 다이어그램을 확인하는 기능이 있습니다. 검사는 다르게 수행되어야 하며 프로그램이 마음에 들지 않는 점이 있으면 시뮬레이션이 시작되지 않습니다.
여기서는 아무것도 실행할 필요가 없습니다. 발생기와 오실로스코프의 매개변수를 구성하려면 T&M 탭으로 이동하여 발생기와 오실로스코프를 하나씩 추가합니다.
글쎄, 장치에 대한 모든 것이 명확한 것 같습니다. 발전기에는 시작/정지 스위치가 있습니다. 켜야합니다. 그리고 오실로스코프에서 원하는 전압 출력을 선택해야 합니다(특히 여러 개가 있는 경우).
이제 가장 중요한 것은 필터의 진폭-주파수 응답을 보는 것입니다. 이렇게 하려면 "분석" 탭 -> "AC 분석" -> "AC 과도 특성..."으로 이동합니다.
다음으로 그러한 창이 우리 앞에 열릴 것입니다.
TINA-TI 프로그램은 영어와 러시아어 버전으로 제공됩니다. 프로그램을 설치할 때 운영 체제 언어에 민감할 수 있습니다. 이는 프로그램이 (현재) Wine 환경에서 성공적으로 실행되는 Linux 운영 체제의 경우 특히 그렇습니다. 언어가 설치 중인 버전과 일치하지 않으면 설치에 실패할 수 있으며 다른 버전의 TINA-TI를 설치해야 합니다.
이 프로그램에는 흥미롭고 유용한 많은 예가 있습니다. 한번 봐봐. 기본적으로 예제가 열리지 않으면 "파일" 섹션에 "예제 열기" 하위 섹션이 있습니다.
간단한 다이어그램으로 이야기를 시작해 보겠습니다. 제어 회로.
우주선도 아니고 모형 비행기도 아닙니다. 하지만 통제하세요. 그러면 회로는 무엇을 해야 할까요?
이 회로는 두 가지 안정적인 상태를 갖는 트랜지스터의 트리거를 기반으로 합니다. 장치는 트리거를 다른 안정적인 상태로 전환하는 단기 오디오 주파수 신호에 응답합니다. 즉, 부하를 켜고 끕니다.
전체 회로를 설명하지는 않겠습니다. 회로의 다른 요소에 대한 질문이 있지만 트랜지스터 트리거 회로가 어떻게 작동하는지(또는 어떻게 작동해야 하는지) 살펴보겠습니다. 다음은 내가 강조한 원본 다이어그램의 일부입니다.
이 형태에서는 원래 회로의 트랜지스터 VT1을 대체한 저항 R2와 신호 소스 및 증폭기를 대체한 생성기 VG1의 존재를 제외하고 이 형태에서 회로는 위에 표시된 것과 정확히 반복됩니다. 소스 VG1은 "오디오 주파수 펄스"에 의해 생성된 전압을 시뮬레이션하는 짧은 펄스를 생성합니다.
첫 번째 실험은 "있는 그대로" 회로를 사용하여 수행할 것입니다. 하지만 원본 조각에서 두 번째 트랜지스터의 컬렉터 회로에 있는 저항기가 전원의 양극과 연결되는 지점이 없다는 것을 볼 수 있습니다. 회로에 비슷한 결함이 있을 수도 있습니다. 그럼에도 불구하고:
나는 단기 신호의 실제 지속 시간과 진폭을 모르기 때문에 내 선택은 소위 "즉시"입니다. 1ms 동안 발전기에서 펄스가 발생한 후 트랜지스터 VT2(VF2 미터)의 컬렉터 전압은 12V입니다. 그러면 릴레이가 켜집니다(원래 그림에는 없음). 이때 우리가 주의해야 할 점은 무엇입니까?
나는 트랜지스터 VT1(VF1 미터)의 콜렉터 전압에 동의합니다. 이것이 플립플롭이라면 출력은 하이 상태와 로우 상태를 번갈아 가며 이루어져야 합니다. 그 이유는 오타일 수 있습니다. 저항 R8과 컬렉터 VT1 사이에 연결이 없습니다. 이 오타를 수정해 보겠습니다.
이제 트랜지스터 컬렉터의 전압은 올바른 전압과 더 유사하지만 첫 번째 펄스는 켜지지 않지만 릴레이는 꺼집니다. 두 번째 충동이 그렇게 하는지 봅시다. 이를 위해 VG1 생성기의 작동을 다시 구축하겠습니다. Tina-TI 프로그램의 전압 발생기 속성 섹션에서 이 작업을 수행할 수 있습니다. 먼저 신호의 속성을 살펴보고 필요한 생성 전압 유형을 선택하고 구성해 보겠습니다.
생성기를 재구축한 후 과도 프로세스 분석을 반복합니다.
아니요. 이것은 내가 예상했던 결과가 아닙니다.
당신에게 더 편리한 것이 무엇인지 모르겠지만 그런 경우에는 "스토브에서 춤을 추기"시작합니다. 의구심이 든다면 시험 전 교과서를 펼쳤을 때 처음 봤던 형태로 다이어그램을 다시 그려보려고 한다. 다이어그램을 다시 그리는 데 약간의 시간을 투자함으로써 나는 무엇에 주의를 기울여야 하는지 빨리 이해하기 시작했습니다. 회로에 문제가 발생하는 이유는 회로의 오류, 요소 값의 오류 또는 프로그램의 잘못된 작동 때문일 수 있습니다. 두 개의 트랜지스터가 있는 트리거는 대칭 회로입니다. 실제 생활에서는 공급 전압을 켠 후 자연스러운 비대칭이 작동합니다. 즉, 부품의 정격이 정확히 일치하지 않습니다. 수학적 계산을 기반으로 한 프로그램은 동일한 숫자를 부여받아 동작하므로, 트리거가 발생하는 경우 프로그램이 회로의 결과를 잘못 표시할 수 있습니다.
회로를 대칭으로 만들기 위해 다른 저항을 추가해야 했습니다. 트랜지스터를 특정 모델로 교체했습니다. 회로의 디자인은 원래만큼 우아하지는 않지만 회로가 작동하기 시작하는 것처럼 보입니다. 관찰 간격을 늘려 이를 검증해 보겠습니다.
그림에서 볼 수 있듯이 첫 번째 임펄스 이후 회로는 예상한 대로 작동하지 않지만 두 번째 임펄스는 "공정성"을 복원합니다. 앞으로는 트랜지스터 컬렉터에서 높은 수준과 낮은 수준의 상태가 어떻게 교대로 나타나는지 확인할 수 있습니다.
Tina-TI 프로그램에 대한 작은 세부 사항: 기본적으로 신호와 해당 디스플레이는 모두 양의 전압과 음의 전압을 사용합니다. 트랜지스터 컬렉터에 음의 전압이 나타날 것으로 예상하지 않습니다. 따라서 곡선 모양을 수정하는 것이 더 편리합니다. 이를 위해 마우스로 첫 번째 VF1 곡선을 선택하고 곡선의 속성으로 이동한 후 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여 속성 드롭다운 메뉴를 불러오고 여기에서 측정 하한을 수정합니다.
 |
Tina-TI 프로그램에서 회로가 작동하기 시작하면 작동 방식을 자세히 살펴볼 수 있습니다. 공급 전압이 켜지면 부품 정격의 자연스러운 변화로 인해 트랜지스터 중 하나가 켜지기 시작한다는 가정으로 시작하는 것이 관례입니다(또는 관례였습니다). 이것이 트랜지스터 VT2라고 가정하자. VT1 베이스의 전압은 전압 분배기를 통해 컬렉터 VT2로부터 공급되기 때문에 트랜지스터 VT1 베이스의 전압은 감소합니다. R8은 VT1의 베이스-이미터 접합의 저항입니다. 트랜지스터 VT1의 기본 전압을 줄이면 트랜지스터를 통과하는 전류가 감소하고 콜렉터의 전압이 증가합니다. 저항 R9를 통해 전압을 높이면 트랜지스터 VT2의 베이스 이미터 전압이 증가하여 트랜지스터 VT2의 개방이 더욱 커집니다. 이 프로세스는 트랜지스터 VT2가 포화 모드로 들어갈 때까지, 즉 트랜지스터 VT2가 완전히 열리고 트랜지스터 VT1이 완전히 닫힐 때까지 눈사태처럼 진행됩니다. 트랜지스터 VT2가 100Ω과 같은 저항으로 대체되는 다이어그램 형태로 이 순간을 그려보겠습니다.
첫 번째 펄스 스위칭 후 트랜지스터 C1은 발전기 VG1의 펄스에 의해 결정된 전압으로 충전됩니다(위 그림에 표시됨). 커패시터 C2는 충전되지 않습니다. 펄스가 통과하는 순간, 즉 커패시터가 공통 와이어에 연결되는 순간, 다이오드를 통해 커패시터 C1과 저항 R3은 트랜지스터 T1의 베이스에 음의 전압이 있어 트랜지스터 T1을 닫힌 상태로 유지하는 데 도움이 됩니다. 그러나 다음 펄스가 도착하면 커패시터 C2가 충전되고 커패시터 C1은 방전됩니다. 그리고 펄스가 통과한 후 커패시터 C2는 트랜지스터 T2의 베이스에서 음의 전압으로 닫혀 트랜지스터 T1이 열립니다. 트리거는 발전기 VG1에서 다음 스위칭 펄스가 도착하기 전에 전환되어 두 번째 안정 상태로 들어갔습니다.
트리거(가상 트리거이기는 하지만)가 전환되는지 확인했습니다. 원래 선택한 프래그먼트에 원래 회로에는 포함되지 않았던 증폭단을 추가해 보겠습니다.
그리고 이제 장치의 완전한 원본 회로도를 제공할 때라고 생각합니다.
회로에 트랜지스터 입력단을 추가해 보겠습니다.
물론 원래 회로의 저항 R2와 R5의 연결 지점은 트랜지스터의 베이스에 연결되어야 합니다. 그런데 왜 다이어그램의 이 부분을 반복해야 합니까?
입력 신호의 진폭, 즉 생성기 VG1의 신호 진폭을 변경하여 트리거가 안정적으로 전환되는 값을 결정할 수 있습니다. 이 신호 진폭은 마이크를 사용한 추가 실험의 시작점 역할을 합니다.
발전기 VG1의 전압 진폭을 1V로 설정하면 다음 그림이 나타납니다.
회로 입력 전압은 1V 이상이어야 하는 것 같습니다. 최대 9V의 전압에서 분석을 수행했지만 설득력 있는 결과를 보지 못했습니다. 입력 커패시턴스를 1μF로 늘리면 입력 신호 진폭이 2V인 장치의 작동과 유사한 결과가 나타납니다.
그러면 회로는 무엇을 제어하는가? 장치 설명에는 다음과 같이 나와 있습니다.
신호(손뼉 소리)는 카본 마이크 VM1 유형 MK16-U에 의해 포착된 다음 RC 체인 C1R4에 의해 필터링됩니다(손뼉 소리 진동에 해당하는 주파수의 신호만 전달합니다).
Tina-TI 프로그램에서 회로를 모델링하여 얻은 결과가 궁극적인 진실이라고 말하고 싶지는 않습니다. 그러나 박수를 보내기 전에, 계획이 작동하기 전에 신중하게 테스트해야 합니다. 나는 브레드보드에서의 그러한 테스트가 불가능하다고 말하지 않을 것입니다. 하지만 컴퓨터에서 이 작업을 수행하는 것이 훨씬 더 편리합니다. 예를 들어, 이러한 교체가 회로 성능에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 컴퓨터의 트랜지스터 유형을 변경하는 것이 더 쉽습니다.
