De kan ikke lide kedelige, men vi er alle sammen. af hjemmelavetlavet sjælkamerat, kunne jeg ikke gå. Se, hvor usædvanligt.
Det antages, at logiske elementer, der indeholder invertere - OG-NOT, OR-NOT og eksklusiv OR-NOT - ikke kan udføres på dioder og modstande alene. Men forfatteren af Hackaday under det meget cool kaldenavn Dr. Kakerlak (forestil dig en kakerlak med et fonendoskop - sjovt?) Viste en smule langsomhed og konkluderede, at LED er en slags diode, og fotoresistor er en slags modstand. Ja, det er stadig muligt!
Først lavede han en optokoppler fra en LED og en fotoresistor og inkluderede den derefter i et sådant kredsløb:
Indikatorens LED - en, der ikke er en del af optokoppleren, men som er synlig for brugeren - han tilsluttes ikke i serie med fotoresistoren, men parallelt med den. Når lysdioden for optokoppler er tændt, bliver fotoresistorens modstand mindre end modstanden for den modstand, hvorigennem indikatorlampen drives. Hvad der sker kaldes videnskabeligt shunting. Indikatorens LED slukker. Og hvis du slukker for optokopplerens LED, tændes tværtimod indikatoren, da bypassen stopper. Så vi fik en inverter på nogle dioder og modstande. Det første logiske element for fortjente keder!
Men optokoppleren var selvfølgelig besværlig. Nu Dr. Kakerlak vil ordne det.
Nu mere kompakt. Kun lys trænger udefra. Generelt er det ikke kun, at folk opfandt svind. Hun kommer godt med!
I stedet for en indikator-LED, kan LED'en fra en anden optokoppler tilsluttes vekselretterudgangen, dvs. komplekse kredsløb kan være sammensat af sådanne logiske elementer. Men på nogle invertere kommer du ikke langt. Når han indså dette, tilføjede mesteren de sædvanlige, ikke-lysende dioder og lavede et dejligt element NAND:
Hvis i dette kredsløb de sædvanlige dioder vendes, og den venstre modstand udelukkes, opnås et OR-NOT-element. Nu, hvor selve elementerne er udviklet, tænker guiden over, hvor de skal anvendes, og gør sådan noget:
Dette er en RS-trigger. To AND-NOT-elementer i det bruges som invertere (begge indgange er tilsluttet), de andre to er de samme til deres tilsigtede formål. Se på diagrammet:
Dr. Kakerlak tjekker hende:
Det fungerer som det passer til en RS-trigger.
Efter at have været adskilt adskillige natlys, Dr. Kakerlak fandt i hver af dem en fotoresistor og et lille bord med en SMD LED.Han lavede også optokoblere af dem, og tænkte derefter: hvorfor for hvert logisk element gøre et ret stort bord, hvis modstande og almindelige dioder kan placeres meget kompakt ved hjælp af surround-montering? Sammenlign de nye logiske elementer med de gamle - forskellen i dimensioner er betydelig!
Resultaterne er som følger:
Testene er i fuld gang, og alt efter manglen på skrig og stansning af bordet fungerer alt efter hensigten:
Ikke kun triggere, men også multivibratorer er bygget på almindelige logiske elementer. På det "kedelige" viser det sig også, at det er muligt. Og på ikke-SMD-shnyh:
Og på SMD-shnyh:
Jeg kan huske, at der var en fantastisk film om robotter, der multiplicerede ved at adskille forskellige jernstykker og samle deres egen art fra deres dele. Meget ligner en af dem:
Vejledt af de elektriske og logiske kredsløb kan du også gentage guideneksperimentet:
Bemærk, at den første af Dr. Kakerlak viste ikke indikatorlysene og modstanden for dem.
Så kiggede mesteren på kredsløbet til AND-NOT-elementet igen og indså: en pull-up-modstand ved udgangen er ikke nødvendig, fordi den er ved indgangen til det næste samme element. Hvis det næste element er OR-NOT, hvor der ikke er nogen pull-up-modstand lige ved indgangen, fungerer naturligvis intet. Men elementerne ELLER-IKKE "Doctor Cockroach" besluttede ikke at bruge den mere, fordi der forekommer noget spændingstab på et logisk niveau i dem. ELLER-elementer kan altid fremstilles af invertere og NAND-elementer, som nu er arrangeret sådan:
Sådan fungerer en kæde af en multivibrator og et NAND-element:
Og mesteren besluttede: i stedet for at vifte med ham med en hel JK-trigger?
Og for at gøre det mere brutalt og klarere, Dr. Kakerlak fra logiske porte, omend med SMD-optiske koblinger, men på stigerør:
Så det fungerer, når det er uret med en multivibrator. Kredsløbet er meget kritisk for forsyningsspændingen.
Tværtimod, han lavede elementet i en ikke-SMD version miniatyr ved hjælp af surround-montering og gav det en lodret form til at ligne en transistor:
Ved dens opførsel ligner en sådan optokoppler også en transistor og ikke en felt en, men en bipolær. For det styres af strømmen.
Disse logiske elementer fungerer ved lave frekvenser, så det er praktisk at overvåge deres arbejde ved hjælp af et softwareoscilloskop på en computer eller smartphone. Dr. For det første forsøgte Kakerlak teoretisk at beregne bølgeformen ved udgangene til multivibratoren ved en frekvens på 43 Hz og det nøjagtige valg af forsyningsspændingen:
Rigtigt signal ved 19,8 Hz:
Han, efter invertering:
Men hvad sker der, hvis hyppigheden øges til 42,2 Hz:
"Dr. Kakerlak" kom til den konklusion, at de parasitiske kapaciteter i fotoresistoren forvrænger bølgeformen.
Skibsføreren eksperimenterer med lysdioder i størrelse 0402. De er så små, at nogen af dem i sammenligning med fotoresistor er lille:
Og det fungerer:
Men da det logiske element ikke samles igen ved volumetrisk redigering ...
Masteren tilsluttede en anden multivibrator til JK-triggeren og beundrer resultatet:
Og nu deler han kredsløb af elementer IKKE, OG-IKKE og ELLER-IKKE, og i den tredje optokoppler indeholder to lysdioder. Det er imidlertid ikke klart, hvordan dette stemmer overens med det faktum, at han tidligere ønsket at nægte ELLER IKKE at nægte at nægte det.
Dr. Kakerlak besluttede at prøve at fremstille en lineær forstærker på en optokoppler - ikke det samme, for at være begrænset til logiske elementer. Det viste sig nøjagtigt forstærkeren - med den, på samme amplitude af indgangssignalet, er lyden højere end uden den. Gør det aldrig - hvis kredsløbet har en konstant kilde, skal signalkilden ikke tilsluttes direkte, men gennem en kondensator.
Og dette er en mikrokredsløb, mere præcist, en mikromontering med fire NAND-elementer, ligesom i vores elskede K155LA3!
Hvor der er en analog K155LA3, er der også en D-trigger - det kræver kun fire logiske elementer OG IKKE. Ligesom prototypechipen kan en hjemmelavet mikromontering omdannes til en sådan trigger ved kun at tilføje en ledning.
For at styre udløseren byggede mesteren en uhøjtidelig, men perfekt fungerende fjernbetjening. Denne gang gik naturligvis alt ud igen:
RS-udløseren kan forenkles kraftigt, hvis du ikke fremstiller den fra logiske elementer, men anvender princippet om et selvlåsende relæ, som alle elektrikere kender.Kun let modificeret, så du kan ikke trykke på begge knapper på én gang - kortslut strømkilden:
En anden trigger, lidt mere kompleks, er fri for denne ulempe. I den igen er to LED'er rettet mod den samme fotoresistor på én gang:
For at udløseren skal have et output komplicerede Dr. Tarakan kredsløbet lidt mere (hvor der nu tværtimod lyser en LED på to fotoresistorer på én gang) og tilføjede en inverter:
Alt fungerer igen:
Dr. til at lave et enkelt skud med en ureguleret outputpuls, Dr. Kakerlak leverer indgangssignalet OG direkte til det ene input af elementet og det samme signal til det andet, men passeres gennem en kæde med tre invertere. Det generelt svarer til en inverter, kun forsinkelsen er længere:
Nå, lange impulser indtastes, korte udskrives. Hvad du har brug for!
Nå, foran mesteren - en hel tæller med triggere, men han er ikke klar endnu:
Jeg håber, at læseren nu vil være lidt mere loyal over for keder. Den ene beviste, at inverterende logiske elementer på de samme dioder og modstande er mulige, hvis LED betragtes som et ford, og fotoresistor er en modstand. Og han gjorde så mange interessante ting. Og han får bestemt denne tæller.
Generelt er det at være en kede stor!