Eltronicschool. - Acesta este unul dintre proiectele de construire a generatorului de funcții folosind aspectul principal al componentei IC XR2206așa cum se arată în Figura 1. Componenta principală a acestui proiect este IC XR2206 și IC digital 7413.
În acest proiect vă va arăta circuitul generatorului de funcții cu formă de undă Sine-Triunghi-Pătrat. Puteți obține intervalul de frecvență de la 1HZ până la 1MHz. În acest proiect vom oferi pe lângă schema circuitului, vă vom oferi și componentele necesare și, de asemenea, o descriere globală.
Schema circuitului
| Figura 1. Schema circuitului generatorului de funcții folosind IC XR2206 (Sursa: www.eleccircuit.com) |
Parte componentă
- IC1___________LM7812 Regulator de tensiune 12V DC
- IC2___________XR2206 Generator de funcții
- IC3___________LM7805 Regulator de tensiune 5V DC
- IC4___________SN74LS00 Nand gate IC TTL
- Q1___________ BC327 Tranzistor PNP 50V 800mA
- Tranzistor NPN Q2, Q3, Q4_____ BC337 50V 800mA
- D1-D4_________ DB101 Punte de diode
- D5____________ 1N4148 Diode 75V 150mA
- R1, R2, R12______4.7K 1/4W Rezistor
- R3, R4, R7, R9___ Rezistor 27K 1/4W
- R5, R6, R16______1K 1/4W Rezistor
- R8, R13_________2.2K 1/4W Rezistor
- R10____________ 3.3K 1/4W Rezistor
- R11____________ Rezistor 100K 1/4W
- R14____________ Rezistor 47ohm 1/4W
- R15____________10K 1/4W Rezistor
- Condensatori electrolitici C1, C8__________ 1000uF 25V
- C2_____________ 22uF 16V Condensatori electrolitici
- Condensatori electrolitici C3, C7__________ 100uF 25V
- C4_____________ 2.2uF 25V Condensatori electrolitici
- C5___________0.001uF 50V Condensator poliester
- C6_____________ 10uF 25V Condensatori electrolitici
- C9___________ Condensator poliester 0,1uF 50V
- C10____________ 470uF 16V Condensatori electrolitici
- VR1, VR5 (Preset)__ 25K potențiometru
- Volumul VR2______ 10K potențiometru
- Volumul VR3______ 100K potențiometru
- VR4 (Presetat)______ 1K potențiometru
Schema circuitului, așa cum se arată în Figura 1 de mai sus, este generatorul de funcții care utilizează IC XR2206. Site-ul Eleccircuit descrie că inima în funcționarea acestui circuit este IC XR-2206. Toate echipamentele cu excepția transformatorului de putere 12 volți. Le putem asambla pe PCB, așa cum se arată mai jos. Ar trebui să lipiți corect și cu succes. După o verificare reușită. Sigur că alimentarea circuitului. Și reglați circuitul.
Circuitul de aplicație real, așa cum se arată mai jos. Se poate observa că comutatoarele S1 să acționeze ca interval de frecvență, care pot fi selectate al treilea interval.
1. 1-100 Hz
2. 100-10.000 Hz
3. 10.000-1.000.000 Hz
Cu toate acestea, selectând valoarea capacității între pinul 5-6.
Mai întâi, ajustați profilul de frecvență modificând valoarea obținută de VR3.
În continuare, VR2 este folosit pentru a ajusta raportul de câștig al circuitului în mod fin, cu VR1 pentru a obține o ieșire maximă de 1V. VR5 este ajustat pentru a echilibra forma de undă.
Apoi, comutatorul SW2 este o ieșire a semnalului către o formă de undă sinusoidală sau dinți de ferăstrău.
luni, 15 aprilie 2019
luni, 4 februarie 2019
Eltronicschool. - Aveți nevoie de schema circuitului pentru a vă controla micul motor de curent continuu acum. Vă recomandăm să utilizați această schemă a circuitului care poate controla motorul mic de curent continuu, așa cum este utilizat în caseta de înregistrare.
Acesta este un controler de direcție a motorului de tip buton moale care utilizează schema circuitului cu tranzistori. Principalele componente utilizate în acest circuit sunt tranzistoarele PNP și, de asemenea, tipurile NPN. Deci, vă rugăm să urmați toate circuitele și componentele utilizate ca în Figura 1 de mai jos.
Schema circuitului
 |
| Figura 1. Schema circuitului controlerului de direcție a motorului tip buton moale folosind tranzistori (Sursa: http://www.electronic-circuits-diagrams.com) |
Parte componentă
- Rezistoare
- Tranzistoare PNP
- Tranzistoare NPN
- Diode
- Motor DC
Schema circuitului ca în figura 1 de mai sus este un controler de direcție a motorului de tip buton moale care utilizează tranzistori. Bazat pe site-ul Electronics Zone, descrieți astaCând ambele puncte A și B sunt „RIGHTE”, Q1 și Q2 sunt în saturație. Prin urmare, bazele de la Q3 la Q6 sunt împământate. Prin urmare, Q3, Q5 sunt OFF și Q4,Q6 sunt ON. Tensiunile la ambele borne ale motorului sunt aceleași și, prin urmare, motorul este OPRIT. În mod similar, atunci când atât A cât și B sunt „LOW”, motorul este OPRIT.
Când A este HIGH și B este LOW, Q1 se saturează, Q2 este OFF. Bazele lui Q3 și Q4 sunt împământate, iar cele ale Q4 și Q5 sunt ÎNALTE. Prin urmare, Q4 și Q5 conduc, făcând terminalul din dreapta al motorului mai pozitiv decât cel din stânga și motorul este PORNIT. Când A este LOW și B este HIGH, terminalul din stânga al motorului este mai pozitiv decât cel din dreapta și motorul se rotește în sens invers. Aș fi putut folosi doar SL/SK100-urile, dar cele pe care le-am folosit aveau un hFE foarte scăzut ~70 și intrau în regiunea activă pentru 3V (2.9V era ceea ce am primit de la computer pentru un HIGH), așa că a trebuit să utilizați BC148s. Puteți renunța la BC148 dacă aveți un SL/SK100 cu o valoare decentă de hFE (cum ar fi 150). Diodele protejează tranzistoarele de supratensiunile produse din cauza inversării bruște a motorului.
joi, 6 decembrie 2018
Eltronicschool. - Acesta este unul dintre proiectele de construire a unui indicator de somn LED pentru respirație folosind aspectul LM358așa cum se arată în Figura 1. Componenta principală a acestui proiect este LM358 IC.
În acest proiect vă va arăta ca o replică a modelului de respirație emblematic folosit pentru indicatorul „somn” în computerele Apple. Dar, în acest design, se folosește doar o componentă analogică populară, deși va ajuta la utilizarea microcontrolerului pentru a construi modulație la nivel de impuls. În acest proiect vom oferi pe lângă schema circuitului, vă vom oferi și componentele necesare și, de asemenea, o descriere globală.
Schema circuitului
 |
| Figura 1. Schema circuitului indicatorului LED de somn pentru respirație folosind LM358 (Sursa: Electroschematică) |
Parte componentă
- LM358
- Rezistoare
- Tranzistorul BC547
- Condensator
Aspectul schematic al circuitului, așa cum se arată în Figura 1 de mai sus, este indicatorul LED de somn pentru respirație folosind LM358. Site-ul de electroschematică descrie că designul este centrat în întregime în jurul unui popular amplificator dublu-operațional LM358 (IC1) pentru a estompa încet o diodă emițătoare de lumină verde (LED1) într-un model special (așa-numitul efect de respirație). Circuitul funcționează bine cu o tensiune de alimentare reglată de 5 V; tensiunile de nivel superior nu sunt recomandate. Dacă jumperul cu două căi (JP1) din circuit este în modul „test”, circuitul va funcționa ca un indicator independent. Dar mutand poziția jumperului în modul „normal”, este necesară o intrare de semnal logic înalt TTL pentru a activa (EN) indicatorul. Această opțiune este adăugată în mod deliberat, astfel încât să putem activa/dezactiva Sleepy-LED Eye folosind microcontrolerul existent (uC) într-un proiect - este nevoie doar de un singur port I/O liber al uC-ului în cauză. De exemplu, un port I/O al uC poate fi programat pentru a trezi Sleepy-LED Eye numai atunci când sistemul este în starea de așteptare.
Marți, 6 noiembrie 2018
Eltronicschool. - Aceasta este una dintre cele mai bune lămpi DC simple bazate pe IC LM358, așa cum se arată în Figura 1 și Figura 2 de mai jos. Componenta principală necesară în circuitul său este LM358 și MOSFET IRLZ44.
În acest timp, în afară de faptul că vă vom oferi schema circuitului a lămpii simple DC dimmer folosind LM358, vă vom oferi și descrierea globală a acestui circuit provenind de la sursa originală.
Schema circuitului
 |
| Figura 1. Schema circuitului de control al modulării lățimii impulsului (Sursa: https://www.electroschematics.com) |
 |
| Figura 2. Schema circuitului lămpii de reglare a intensității driverului (Sursa: https://www.electroschematics.com) |
Parte componentă
- LM358
- IRLZ44 Mosfet
- Rezistoare
- Rezistor variabil
- Dioda
- Condensatoare
In conformitate
0
Serghei Skvortsov
Continuarea seriei de articole. Începând cu „Anuarul radio” vol. 20 - 23
(Partea 1)
Modelare
Niciuna dintre valorile elementelor radio din diagramă nu a apărut aleatoriu. Acest lucru este valabil mai ales pentru valorile rezistenței. Calculul lor analitic este destul de greoi, iar cu ajutorul programelor de modelare a circuitelor disponibile durează foarte puțin timp. Prefer să folosesc programul TINA9-TI, care poate fi considerat un fel de „calculator de circuit”. Acest program este gratuit, mereu la îndemână, ușor de învățat și nu necesită resurse pentru computer. Modelarea, chiar și un circuit destul de complex, nu va cauza dificultăți deosebite dacă utilizați „Regulile generale de modelare”.
Să începem, așa cum este de obicei, cu sursa de alimentare a amplificatorului operațional de pe cipul TL431. După „asamblarea” unui fragment simplu al circuitului, vom folosi funcțiile de analiză:
Analiză -> Analiză DC ->
În fereastra care se deschide (Figura 6), setați intervalul de modificare a sursei de curent de intrare IS1 0 - 20 mA. Graficul rezultatului analizei arată clar că modurile de stabilizare de +5 V și tensiunea de referință de +2,49 V apar deja la un curent de aproximativ 0,5 mA. De asemenea, alegerea microcircuitului TL431 se datorează curentului său maxim suficient pentru sarcina noastră (până la 100 mA) și disipării de putere admisibile (până la 625 mW).
În continuare, vom conecta două amplificatoare operaționale de pe cipul LM358 la circuitele de putere, care îndeplinesc funcțiile de amplificare și normalizare a semnalului de măsurare (Figura 7). Ne va interesa tipul de caracteristici de transformare; cât de aproape sunt de cele cerute. Sa o facem din nou:
Analiză -> Analiză DC -> Caracteristici tranzitorii DC...
Rezultatul simulării și caracteristicile transformării sunt prezentate clar în graficul rezultatului analizei acestei părți a circuitului.
Permiteți-mi să explic că anterior, în conformitate cu recomandările de la, selectarea și calcularea valorilor rezistoarelor a fost efectuată pe un model de amplificator operațional ideal. Rezultatul analizei folosind un model al microcircuitului „real” LM358 arată „cinstit” imperfecțiunea acestuia, care este asociată, în primul rând, cu valoarea diferită de zero a tensiunii de ieșire atunci când amplificatorul operațional este monopolarizat și tot cu influenţa tensiunii de polarizare. Acest lucru a condus la faptul că caracteristica de conversie rezultată pentru OP1 (linia verde) are o eroare semnificativă pentru curenții de intrare de 0...4,5 mA. Acest dezavantaj poate fi eliminat parțial folosind o tehnică de circuit bine-cunoscută: conectăm diode suplimentare VD6 și VD7 în serie cu ieșirea amplificatorului operațional (vezi diagrama din Figura 5).
Să repetăm:
Analiză -> Analiză DC -> Caracteristici tranzitorii DC...
Este convenabil să folosiți oportunitatea disponibilă în program pentru a mări un fragment din graficul rezultatului analizei. Apoi îmbunătățirea (graficul din Figura 8 din dreapta) este clar vizibilă.
În general, pentru designul nostru ar fi mai corect să folosim așa-numitele amplificatoare operaționale Rail-to-Rail, adică amplificatoare operaționale cu un domeniu de tensiune de ieșire care practic coincide cu tensiunea de alimentare. În plus, acestea se remarcă printr-un consum de curent foarte scăzut și capacitatea de a funcționa la o tensiune de alimentare scăzută, de exemplu, la 2,5 V. Dintre modelele disponibile în biblioteca TINA9-TI, vom alege LPV358 dual Rail-to. -Rail op-amp chip (Figurile 9 și 10) și să analizăm din nou:
Analiză -> Analiză DC -> Caracteristici tranzitorii DC...
Există caracteristici aproape ideale. Pe de altă parte, după cum a arătat experiența de prototipare preliminară și de fabricare a unui dispozitiv prototip, utilizarea unui microcircuit LM358 ieftin și răspândit dă rezultate destul de acceptabile.
Prevăd că unii cititori vor fi sceptici cu privire la astfel de grafice „netede”. Și vor avea perfectă dreptate. Prin urmare, cu ajutorul lui TINA9-TI, voi atrage atenția asupra „râpă” profundă care îi așteaptă pe cei care sunt obișnuiți să repete orbește schemele altora (Figura 11).
În acest fragment al circuitului puteți vedea că simbolul „*” a apărut lângă valorile rezistențelor R7, R8, R14. Aceasta înseamnă că acestor elemente li se va aplica o funcție de „mătură”, cu alte cuvinte, o variație sau „balancare” a parametrului. Trebuie să facem acest lucru pentru a evalua efectul răspândirii valorilor acestor rezistențe asupra caracteristicii de conversie a OP1 (DA2.1 în Figura 5). Rezistoarele R7, R8, R14 nu au fost alese întâmplător, deoarece ele sunt cele care determină în principal tipul de caracteristică.
Mai jos voi cita pe scurt articolul în care a fost descrisă această procedură simplă.
Făcând clic pe pictograma selectată (Figura 12), puteți muta cursorul mouse-ului la elementul dorit al diagramei (aspectul cursorului se modifică după ce faceți clic pe pictogramă) și îl puteți selecta făcând clic pe tasta din stânga.
Apare caseta de dialog cu proprietățile elementului (Figura 13).
Parametrul selectat, în acest caz rezistența rezistenței R7, se va modifica în intervalul dintre valorile inițiale și finale. Butonul „...” sau „Selectați...” marcat în caseta de dialog vă permite să afișați o nouă casetă de dialog Selection Object Control, unde sunt setate aceste valori. Aici vom seta valoarea inițială și finală a rezistenței R7 la o rată de 620 kOhm ±5% (Figura 14). Vom efectua o procedură similară pentru rezistențele R8 și R14. Apoi selectați din nou:
Analiză -> Analiză DC -> Caracteristici tranzitorii DC...
Deoarece în caseta de dialog Selection Object Control (vezi Figura 14) valoarea Număr de cazuri a fost specificată ca 3, atunci pentru trei rezistențe „pompabile” am primit o familie de 33=27 grafice (Figura 15). În fragmentele mărite ale graficului rezultatului analizei (Figura 16), o împrăștiere semnificativă a caracteristicilor este vizibilă în mod clar atât la punctul de plecare de 4 mA, cât și la sfârșitul intervalului - 20 mA.
În cele din urmă, au fost selectate valorile rezistențelor divizorului scaler: R28, R30, R32, R34, R36, R38 (Figura 17). Calculul lor analitic este, de asemenea, destul de greoi, iar utilizarea „calculatorului de circuit” TINA9-TI a durat foarte puțin.
Observațiile mele arată că începătorii în programele de modelare a circuitelor folosesc de obicei instrumentele cu care sunt obișnuiți în munca practică: un osciloscop și un multimetru. Sunt sigur că graficele vizuale ale rezultatelor analizei circuitelor prezentate în acest articol îi vor încuraja pe mulți să depășească acest stereotip psihologic și să folosească mai mult capacitățile programelor specializate.
Configurare și calibrare
Privind graficele din figurile 15 și 16, putem trage o concluzie clară: nu ne putem lipsi de procedura de configurare a dispozitivului. Pentru a o simplifica, vă sfătuiesc să cumpărați sau să selectați rezistențe (vezi diagrama din Figura 5) R1, R8, R11, R14, R15 cu o precizie nu mai slabă de ±1%. În acest caz, va fi suficient să clarificați valoarea rezistorului R7. Acest lucru se face după cum urmează:
Apoi, trebuie să setați curentul principal la 20,00 mA și să vă asigurați că tensiunea la punctele de control KT1 și KT2 este egală cu 2,00 ± 0,08 V. Pentru a asigura o acuratețe acceptabilă a dispozitivului nostru pentru calibrare, este necesar să folosiți dispozitive cu o clasă de precizie de cel puțin 0,2.
Calibrarea finală a dispozitivului se efectuează în funcție de citirile panoului digital de măsurare la un curent de referință de 20,00 mA:
Apoi trebuie să vă asigurați că eroarea citirilor indicatorului în mijlocul intervalului (la un curent de referință de 12,00 mA) și la început (4,00 mA) nu depășește valoarea admisă. Experiența de prototipare și fabricare a unui dispozitiv prototip arată că eroarea sa globală este determinată, în primul rând, de eroarea panoului digital de măsurare. Nu au existat discrepanțe semnificative între rezultatele simulării în TINA9-TI și valorile obținute practic.
Construcție și detalii
O fotografie a unui dispozitiv prototip este prezentată în Figura 2. O placă de circuit imprimat nu a fost dezvoltată pentru acesta. Întreaga instalare a fost realizată pe mai multe plăci și adăpostită într-o carcasă adecvată, care a fost „modificată la fața locului cu un fișier”. Placa frontală și comutatorul SA3 au folosit piese de la un multimetru digital defect. Rezistoarele trimmer pot fi folosite ieftine cu o singură tură, de exemplu, SP3-38. Rezistoarele fixe sunt ieftine, este de preferat să folosiți film metalic MF-0.25, au un TCR (coeficient de temperatură de rezistență) relativ mic. Nu există cerințe speciale pentru alte radioelemente.
Toate lucrările de prototipare, instalare, reglare și calibrare a dispozitivului prototip au fost efectuate de M.A., un kipovit cu 40 de ani de experiență profesională. Kirpichenko, căruia îi sunt, de asemenea, recunoscător pentru sugestiile practice importante. Separat, aș dori să remarc marea asistență în pregătirea articolului lui V.N. Gololobova și sfaturi de la V.Ya. Volodina.
Descărcări
Astăzi, multe dispozitive care utilizau anterior cipuri digitale pot fi implementate mai convenabil pe microcontrolere. Cu toate acestea, microcircuitele digitale sunt mai ieftine, mulți radioamatori au încă o mulțime de microcircuite digitale și nu are rost să transferați circuite finalizate, dacă funcționează, la o nouă bază de elemente. Am găsit un exemplu de astfel de schemă pe site și se numește „Automat pentru udarea florilor”.
Circuitul este construit pe microcircuitul K561LA7, al cărui analog costă aproximativ 30 de ruble. (Cred ca il gasesti mai ieftin). Dacă îl înlocuiți cu un microcontroler, va costa nu mai puțin de 100 de ruble. Are sens o astfel de înlocuire?
Doar într-un singur caz, dar mai multe despre asta mai târziu. Site-ul are o descriere detaliată a circuitului; nu o voi repeta sau da în întregime, pentru că voi vorbi despre programul TINA-TI.
Deci, să ne uităm la funcționarea declanșatorului pe elementele D1.1, D1.2. Dar mai întâi, unde să cauți cipuri digitale în programul TINA-TI?
Pur și simplu introduceți numele dorit în fereastra „Găsiți componentă” și faceți clic pe butonul Căutare pentru a vedea toate componentele care au acest nume. Deși cipul pe care îl căutați este CD4011, acesta este stocat în biblioteca de componente sub numele pe care îl vedeți în figură. După ce ați selectat această componentă, faceți clic pe butonul Inserare... și obțineți ceea ce căutați.
Pentru a asambla un declanșator Schmitt avem nevoie de două porți. Puteți căuta din nou componenta sau puteți pur și simplu să copiați și să lipiți al doilea element. Selectați prima supapă făcând clic pe ea cu butonul stâng al mouse-ului (se va deveni roșu, ca în figura de mai sus) și accesați secțiunea „Editare”.
Mai jos există un element de meniu „Insert” care vă permite să adăugați o a doua supapă. La inserare, cursorul mouse-ului își schimbă aspectul, și este suficient să-l mutați în locul dorit din desen, unde faceți clic pe butonul stâng al mouse-ului, lăsând noua componentă acolo unde îi aparține.
Restul elementelor circuitului pot fi găsite cu ușurință pe tabloul de bord. După ce le-am schimbat valorile în conformitate cu diagrama, vom adăuga un generator de tensiune cu dinți de ferăstrău și un punct de observare a ieșirii. Primul este, de asemenea, printre cele mai frecvent utilizate elemente de circuit, al doilea se află în fila „Instrumente de măsurare”.
După conectarea elementelor circuitului, nu rămâne decât să configurați generatorul. Faceți dublu clic pe butonul stâng al mouse-ului pentru a deschide caseta de dialog cu proprietățile generatorului. Deoarece circuitele integrate digitale utilizează în mod implicit o tensiune de alimentare de 5 V (și nu pare să se schimbe în această versiune), amplitudinea semnalului ar trebui setată pe baza acestui lucru. Tipul de semnal va fi determinat de o nouă casetă de dialog, care se deschide cu un buton în secțiunea „Semnal”:
Lista formelor de undă disponibile include o tensiune în dinte de ferăstrău, dar este bipolară, care poate fi verificată făcând clic pe acest buton.
Deci prefer să folosesc o formă de undă diferită:
Acest semnal permite ca amplitudinea #2 să fie egală cu zero și să se obțină o tensiune în dinte de ferăstrău care este doar pozitivă, ceea ce este necesar. Schimbând intervalele de timp, puteți obține forma dorită a semnalului:
De ce m-am oprit asupra acestui proces atât de detaliat? Pentru a reitera, programele de simulare au o cantitate destul de mare de instrumente utile; că dacă la prima vedere lipsește ceva, atunci ar trebui să te uiți mai atent, poate că nu este totul atât de rău. În cele din urmă, editorul de forme de undă vă permite să controlați forma de undă în mod interactiv. O proprietate utilă, vedeți.
Să revenim la diagramă. Am găsit componentele necesare, suntem pregătiți să asamblam circuitul. Ar trebui făcut acest lucru imediat? Acesta, desigur, este ceea ce vă place mai mult. Prefer să iau în considerare unitățile funcționale ale circuitului separat. Prima unitate funcțională este un declanșator Schmitt. De ce este nevoie?
Din descrierea schemei rezultă că este destinat udării regulate a florilor în fiecare dimineață. Când fotodioda este suficient de iluminată, adică a venit dimineața, declanșatorul Schmitt, care detectează creșterea tensiunii pe rezistența R1 (rezistorul poate fi folosit pentru a regla pragul de comutare), ar trebui să comute. Procesul de modificare a tensiunii la rezistorul R1 este mai asemănător cu cel reprezentat de un generator de semnal. Adică, tensiunea se modifică fără probleme în funcție de iluminarea fotodiodei. Declanșatorul, într-o oarecare măsură, joacă rolul unui comparator de tensiune. Să verificăm folosind programul TINA-TI: Analiză -> Analiză tranzitorie -> OK.
Logica și tabelul de adevăr... ce legătură are declanșatorul Schmitt cu asta? Nu trebuie uitat că cipurile digitale sunt construite în esență din amplificatoare special concepute. Două supape, pornite ca invertoare, sunt acoperite de un circuit de feedback pozitiv printr-un divizor de rezistențe R2 și R1, care transformă circuitul într-un declanșator.
Să luăm în considerare a doua unitate funcțională a circuitului.
Pentru acest experiment, ar trebui să înlocuiți semnalul de la generator cu un pas unitar.
Deși figura anterioară nu arată că generatorul reproduce un singur pas (pas), este posibil să se repete analiza tranzitorie anterioară, reducând timpul de observare la 50 μs.
Și, pentru a ne asigura că circuitul funcționează, să încercăm să schimbăm valoarea rezistenței R2 (R6 pe circuitul original). Durata impulsului de ieșire ar trebui să se schimbe.
După cum ne așteptam, o astfel de înlocuire este destul de acceptabilă.
Acum să încercăm să schimbăm încă un parametru al circuitului original. Schema originală este concepută pentru udarea zilnică a florilor. Ce se întâmplă dacă trebuie să udăm florile la fiecare câteva zile?
Să profităm de ceea ce tehnologia digitală ne poate pune la dispoziție.
Adăugarea unui contor la circuit vă permite să porniți dispozitivul de control al irigației nu imediat după declanșarea declanșatorului Schmitt, ci după mai multe cicluri de funcționare a acestuia. Dar în timp ce modificăm circuitul, trebuie să ne asigurăm că circuitul poate reveni la starea inițială.
Să adăugăm o altă poartă care resetează contorul la starea inițială. Și o supapă care generează un semnal pentru a începe irigarea!
După cum se poate observa din oscilogramă, udarea nu începe în fiecare zi, ci după câteva zile. Exact cum ne-am dorit. Rămâne să aducem circuitul într-o formă completă (sau, deocamdată, aproape completă), despre care putem spune că acesta este un dispozitiv, că este gata să fie recreat pe o placă de breadboard și testat.
Când dezvoltați orice dispozitiv, încercați să nu înmulțiți numărul de entități utilizate în schemă. În diagrama anterioară există atât porți 2I-NOT, cât și porți 2I. Tulburare!
Mai devreme am văzut că un declanșator Schmitt poate fi asamblat folosind o poartă 2I. Mai mult, puteți încerca și să înlocuiți formatorul de impuls de irigare, prin analogie cu declanșatorul Schmitt, cu o supapă 2I. Asta vom face.
Note finale
Circuitul în cea mai recentă formă este greu de modelat complet. Motivul este că oscilatorul unui dispozitiv real trebuie să aibă o perioadă de 24 de ore. Este posibil să alegeți momente potrivite, dar în detrimentul testării efective a circuitului. Cu toate acestea:
Ultimul circuit poate fi asamblat de la zero. Dar este mai convenabil să folosiți o abordare diferită - deschideți diagramele anterioare, din care copiați și lipiți blocurile de program necesare în noua diagramă. Procesul de copiere și lipire este cel mai comun: folosiți mouse-ul pentru a încercui blocul dorit...
...va fi evidentiat pe diagrama.
Selectați schema dorită folosind marcajele:
Și lipiți blocul copiat în diagrama dorită. Bloc cu bloc, este ușor să asamblați un circuit nou din circuite existente și dovedite.
Dacă aveți nevoie de viteză atunci când proiectați un dispozitiv digital, utilizați seria SN74:
 |
Și, în sfârșit, circuitul original a fost simplu, complet și complet justificat în ceea ce privește costul componentelor. Prin modificarea circuitului, am adăugat componente. Dacă vă uitați la costul circuitului modificat, atunci apar îndoieli - ar trebui să fie implementat acest dispozitiv pe un microcontroler? Puteți nu numai să repetați schema, ci și să adăugați funcționalitate, de exemplu, folosind câteva butoane, puteți modifica perioada de udare și timpul de udare. În timp, dacă apar idei noi, puteți extinde funcționalitatea prin reprogramarea microcontrolerului.
Dar aceasta este decizia ta.
Descărcări
- Fișier de simulare a circuitului
- Programul TINA-TI versiunea 9.3.50.40 SF-TI, desemnat ca sloc243c (86.3 MB), este rusificat și disponibil pentru descărcare gratuită de pe pagină
Dar programul Proteus are un dezavantaj semnificativ. Nu poate fi folosit pentru a simula circuite analogice. Cel mai bun program pentru modelarea circuitelor analogice este LTSpice. Dar este destul de greu de stăpânit. Texas Instrument a lansat propriul program în acest scop, absolut gratuit, numit Tina-TI. Programul este complet rusificat și are o interfață clară. Tocmai am început să-l stăpânesc și vă voi arăta elementele de bază ale lucrului cu Tina-TI. Apropo, îl puteți descărca la sfârșitul articolului. Aici este fereastra de lucru a programului.
După cum puteți vedea, aici nu este nimic complicat sau de prisos. Totul este clar, totul este în rusă. Iată o bară de instrumente mai mare.
Acum vă voi arăta cum să lucrați cu acest program. Deocamdată, să luăm o sarcină simplă pentru noi înșine - să modelăm cel mai simplu filtru trece-jos RC, filtru trece-jos. Acesta este un filtru care trece de frecvențele joase, dar oprește frecvențele înalte.
Există multe programe și chiar servicii online pe Internet pentru calcularea unor astfel de filtre. Faceți clic pe fila „De bază”, apoi faceți clic pe simbolul rezistor și trageți-l pe câmpul de lucru și faceți clic pentru a instala componenta în locația dorită. 
Acum adăugăm și un condensator. Pentru a roti un condensator, faceți clic dreapta pe el și selectați rotație.
Apoi conectăm componentele - pur și simplu îndreptăm cursorul spre pinul componentului, faceți clic și indicați spre pinul de conectat.
Acum adăugăm împământare. La fel ca și cu elementele. Se pare că aceasta este schema.
Acum adăugăm instrumente de măsură. Să adăugăm imediat un generator. Îl conectăm la circuitul nostru.
Acum să adăugăm un osciloscop. Accesați fila „Instrumente de măsurare” și selectați „ieșire externă pentru măsurarea tensiunii”.
Îl conectăm la ieșirea filtrului nostru și în final obținem următorul circuit.
Tina-TI are o funcție pentru verificarea diagramei desenate. Verificarea trebuie făcută diferit; dacă există puncte care nu le plac programului, simularea nu va începe.
Nu este nevoie să rulezi nimic aici. Pentru a configura parametrii generatorului și osciloscopului, accesați fila T&M și adăugați generatorul și osciloscopul unul câte unul.
Ei bine, totul pare să fie clar cu dispozitivele. Vă rugăm să rețineți că există un comutator Start/Stop pe generator. Trebuie pornit. Și pe osciloscop trebuie selectată tensiunea de ieșire dorită (mai ales dacă există mai multe).
Acum, cel mai important lucru este să vedem răspunsul amplitudine-frecvență al filtrului nostru. Pentru a face acest lucru, accesați fila „Analiză” -> „Analiză AC” -> „Caracteristici tranzitorii AC...”.
În continuare, o astfel de fereastră se va deschide în fața noastră.
Programul TINA-TI este disponibil în versiunile în engleză și rusă. Când instalați un program, acesta poate fi sensibil la limba sistemului de operare. Acest lucru este valabil mai ales pentru sistemul de operare Linux, unde programul rulează cu succes (în prezent) în mediul Wine. Dacă limba nu se potrivește cu versiunea pe care o instalați, instalarea poate eșua și va trebui să instalați o altă versiune de TINA-TI.
Programul are multe exemple care sunt interesante și utile. Verifică-i. Dacă exemplele nu se deschid în mod implicit, atunci în secțiunea „Fișier” există o subsecțiune „Exemple deschise”.
Să începem povestea cu o diagramă simplă. Circuit de control.
Nici o navă spațială, nici măcar un model de avion. Dar control. Deci, ce ar trebui să facă circuitul:
Acest circuit se bazează pe un declanșator pe tranzistori cu două stări stabile. Dispozitivul răspunde la un semnal de frecvență audio pe termen scurt, care transferă declanșatorul într-o altă stare stabilă, adică pornește și oprește sarcina.
Nu voi da întregul circuit; există întrebări despre alte elemente ale circuitului, dar să vedem cum funcționează circuitul de declanșare a tranzistorului (sau cum ar trebui să funcționeze). Iată o parte din diagrama originală, evidențiată de mine:
În această formă, excluzând rezistorul R2, care a înlocuit tranzistorul VT1 al circuitului original și prezența generatorului VG1, care a înlocuit sursa de semnal și amplificatorul, în această formă circuitul îl repetă exact pe cel arătat mai sus. Sursa VG1 va genera impulsuri scurte simulând tensiunea produsă de un „impuls de frecvență audio”.
Voi efectua primul experiment cu circuitul „ca atare”, deși puteți vedea în fragmentul original că rezistorul din circuitul colector al celui de-al doilea tranzistor nu are un punct de conectare cu polul pozitiv al sursei de alimentare. Este posibil ca circuitul să aibă defecte similare. Cu toate acestea:
Nu cunosc durata și amplitudinea reală a semnalului pe termen scurt, așa că alegerea mea este, după cum se spune, „independent”. După un impuls de la generator cu o durată de 1 ms, tensiunea la colectorul tranzistorului VT2 (contorul VF2) este de 12 V. Acest lucru va porni releul (nu este prezent în figura originală). La ce ar trebui să fim atenți în acest moment?
Sunt de acord, tensiunea la colectorul tranzistorului VT1 (metru VF1). Dacă acesta este un flip-flop, atunci ieșirile sale ar trebui să alterne între stările ridicate și scăzute. Motivul poate fi o greșeală de tipar - nu există nicio legătură între rezistența R8 și colectorul VT1. Să corectăm această greșeală.
Acum tensiunile de pe colectoarele tranzistoarelor sunt mai asemănătoare cu cele corecte, dar primul impuls nu pornește, ci oprește releul. Să vedem dacă un al doilea impuls o face. Pentru a face acest lucru, voi reconstrui funcționarea generatorului VG1. În programul Tina-TI, acest lucru se poate face în secțiunea de proprietăți a generatorului de tensiune. Mai întâi, să ne întoarcem la proprietățile semnalului, apoi să selectăm și să configuram tipul de tensiune generată de care avem nevoie.
După reconstruirea generatorului, repetăm analiza procesului tranzitoriu:
Nu. Acesta nu este rezultatul la care mă așteptam.
Nu știu ce este mai convenabil pentru tine, dar în astfel de cazuri încep să „danez de la sobă”. Dacă am dubii, încerc să redesenez diagrama în forma în care am văzut-o prima dată când am deschis manualul înainte de examene. Petrecând puțin timp redesenând diagrama, încep rapid să înțeleg la ce să fiu atent. Motivul a ceea ce se întâmplă cu circuitul poate fi o eroare în circuit, o eroare în valorile elementelor sau funcționarea incorectă a programului. Un declanșator cu doi tranzistori este un circuit simetric. În viața reală, după pornirea tensiunii de alimentare, va funcționa o asimetrie naturală: evaluările pieselor nu se vor potrivi niciodată exact. Un program bazat pe calcule matematice operează cu numere care sunt date la fel, astfel încât în cazul unui declanșator, programul poate afișa incorect rezultatul circuitului.
Pentru a face circuitul simetric, a trebuit să adaug un alt rezistor; Am schimbat tranzistoarele cu modele specifice. Designul circuitului nu este la fel de elegant precum era inițial, dar circuitul pare să înceapă să funcționeze. Să verificăm acest lucru prin creșterea intervalului de observație:
După primul impuls, așa cum se poate vedea în figură, circuitul nu funcționează în modul așteptat, dar al doilea impuls restabilește „echitatea”. În viitor, puteți vedea cum se alternează stările de nivel înalt și scăzut pe colectorii tranzistorilor.
Un mic detaliu referitor la programul Tina-TI: implicit, atât semnalele cât și afișajul lor folosesc tensiune pozitivă și negativă. Nu mă aștept să apară tensiune negativă la colectorii de tranzistori. Prin urmare, îmi este mai convenabil să corectez aspectul curbelor. Pentru a face acest lucru, selectând prima curbă VF1 cu mouse-ul, mă întorc la proprietățile curbei, făcând clic dreapta pe mouse pentru a afișa meniul drop-down de proprietăți, unde corectez limita inferioară de măsurare.
 |
Odată ce circuitul a început să funcționeze în programul Tina-TI, putem arunca o privire mai atentă asupra modului în care funcționează. Este obișnuit (sau era obișnuit) să începem cu presupunerea că atunci când tensiunea de alimentare este pornită, din cauza variației naturale a ratingurilor pieselor, unul dintre tranzistori începe să se pornească. Să presupunem că acesta este tranzistorul VT2. Tensiunea de la baza tranzistorului VT1 va scădea, deoarece tensiunea de la baza VT1 este furnizată de la colectorul VT2 printr-un divizor de tensiune: R8 este rezistența joncțiunii bază-emițător a lui VT1. Reducerea tensiunii de bază a tranzistorului VT1 va duce la scăderea curentului prin acesta, iar tensiunea la colectorul său va crește. Creșterea tensiunii prin rezistorul R9 va crește tensiunea bază-emițător a tranzistorului VT2, ceea ce va duce la o deschidere și mai mare a tranzistorului VT2. Procesul decurge ca o avalanșă până când tranzistorul VT2 intră în modul de saturație, adică tranzistorul VT2 este complet deschis, iar tranzistorul VT1 este complet închis. Să desenăm acest moment sub forma unei diagrame, în care tranzistorul VT2 va fi înlocuit cu un rezistor, să zicem, 100 ohmi.
După primul impuls de comutare a tranzistoarelor, condensatorul C1 este încărcat la tensiunea determinată de pulsul generatorului VG1 (marcat în figura de mai sus). Condensatorul C2 nu este încărcat. În momentul în care pulsul a trecut, adică condensatorii sunt conectați la firul comun, condensatorul C1 printr-o diodă și rezistența R3 are o tensiune negativă la baza tranzistorului T1 ajută la menținerea acestuia în stare închisă. Dar odată cu sosirea următorului impuls, condensatorul C2 este încărcat, iar condensatorul C1 este descărcat. Și după ce pulsul trece, condensatorul C2 îl închide cu o tensiune negativă la baza tranzistorului T2, ceea ce duce la deschiderea tranzistorului T1. Declanșatorul a comutat și a intrat în a doua stare stabilă înainte de sosirea următorului impuls de comutare de la generatorul VG1.
Ne-am asigurat că declanșatorul (deși unul virtual) comută. Să adăugăm o etapă de amplificare care nu a fost inclusă din circuitul original în fragmentul care a fost selectat inițial.
Și, cred, este timpul să oferiți schema completă a circuitului original al dispozitivului.
Să adăugăm o etapă de intrare a tranzistorului la circuitul nostru.
Punctul de conectare al rezistențelor R2 și R5 din circuitul original, desigur, trebuie conectat la baza tranzistorului. Dar de ce trebuie să repetăm această parte a diagramei?
Prin modificarea amplitudinii semnalului de intrare, adică a amplitudinii semnalului generatorului VG1, putem determina valoarea acestuia la care declanșatorul comută stabil. Această amplitudine a semnalului va servi drept punct de plecare pentru experimente ulterioare cu microfonul.
Setând amplitudinea tensiunii generatorului VG1 egală cu un volt, obținem următoarea imagine:
Se pare că tensiunea la intrarea circuitului ar trebui să fie mai mare de 1 V. Efectuând analiza la tensiuni de până la 9 V, nu am văzut un rezultat convingător. Și doar creșterea capacității de intrare la 1 µF oferă ceva similar cu funcționarea dispozitivului cu o amplitudine a semnalului de intrare de 2 V:
Deci, ce controlează circuitul? Descrierea dispozitivului spune:
Semnalul (sunetul unei palme) este preluat de un microfon de carbon VM1 tip MK16-U, apoi filtrat de lanțul RC C1R4 (trece doar un semnal cu o frecvență corespunzătoare vibrațiilor sonore de la o palmă).
Nu vreau să spun că rezultatele obținute prin modelarea circuitului în programul Tina-TI sunt adevărul suprem. Cu toate acestea, înainte de a exista aplauze, înainte ca schema să înceapă să funcționeze, trebuie testată cu atenție. Nu voi spune că un astfel de test pe o placă este imposibil. Dar, vezi, să faci asta pe un computer este mult mai convenabil. Este mai ușor să schimbați, de exemplu, tipul de tranzistor pe un computer pentru a determina modul în care această înlocuire va afecta performanța circuitului.
