1999.01_Genialne schematy.pdf

(175 KB) Pobierz

W rubryce “Genialne schematy, czyli

prezentowanie schematów, godnych zain−

teresowania albo ze względu na praktyczną

przydatność, albo na oryginalne rozwiąza−

nia układowe.

W odróżnieniu od innych działów

EdW, tu nie są potrzebne działające mo−

dele. Wystarczy porządny schemat z

wartościami elementów (tub dodatkowo

wykaz elementów), ewentualnie krótki

opis działania.

Prosimy o nadsyłanie do tej rubryki

wszelkich schematów, waszym zdaniem

godnych szerszej prezentacji. Na kopercie

dopiszcie “Genialne schematy”.

co by było, gdyby...” przedstawia−

my schematy nadesłane przez naszych

Czytelników. Mogą to być własne bardziej

lub mniej genialne pomysły, albo też sche−

maty zaczerpnięte z literatury. W tym dru−

gim przypadku chodzi o przypomnienie i za−

WYJŚCIE TYPU OTWARTY KOLEKTOR

ODPORNE NA ZWARCIE

U kłady z wyjściem typu otwarty ko−

lektor są wykorzystywane nie tylko

w systemach cyfrowych. W obwo−

dzie kolektora tranzystora wyjścio−

wego umieszcza się obciążenie, któ−

re może być zasilane napięciem wy−

ższym niż napięcie zasilania syste−

mu cyfrowego. Niestety, najpro−

stszy układ typu OC (pokazany na ry−

sunku 1) nie jest zabezpieczony

przed bezpośrednim zwarciem ko−

lektora do dodatniego napięcia zasi−

lania. W przypadku takiego zwarcia

przez tranzystor płynie znaczny prąd

wyznaczony przez jego prąd bazy i

wzmocnienie prądowe. Ponieważ na

kolektorze występuje wtedy pełne

napięcie zasilające, wydziela się du−

ża moc strat i tranzystor ulega u−

szkodzeniu.

Najprostszym sposobem zabez−

pieczenia jest dodanie w obwodzie

kolektora szeregowego rezystora R1

o niewielkiej wartości (zobacz rysu−

nek 2a). W przypadku zwarcia rezy−

stor taki ograniczy prąd i to na nim

wydzieli się większość mocy strat.

Ten prosty sposób ma istotne wady,

bo wymaga rezystora o znacznej ob−

ciążalności i zmniejsza obciążalność

wyjścia.

Innym sposobem jest

zastosowanie dodatkowe−

go tranzystora i rezystora

ograniczających prąd mak−

symalny według rysunku

2b. Rozwiązanie to spraw−

dza się w wielu sytua−

cjach, choć jego wadą jest

pewien spadek napięcia

na rezystorze R2 (nie wię−

cej niż 0,6V).

Innym oryginalnym spo−

sobem zabezpieczenia jest

układ z rysunku 2c. Nie ma

on wad układów poprze−

dnich i w czasie normalnej

pracy nie występują żadne

niepotrzebne spadki napię−

cia. W normalnych warun−

kach obciążenia napięcie

na kolektorze tranzystora

TA jest równe napięciu na−

sycenia, czyli kilkadziesiąt

do kilkuset miliwoltów.

Tranzystor TB jest wtedy

w pełni otwarty dzięki

dzielnikowi R3, R4, D,

przez który płynie prąd. W

przypadku zwarcia napię−

cie na kolektorze TA rośnie i przez

dzielnik R3, R4, D przestaje płynąć

prąd. Tym samym tran−

zystor TB przestaje prze−

wodzić, wyłączając ró−

wnież tranzystor TA.

Gdyby ograniczenie

prądowe miało włączać

się już przy stosunkowo

małej wartości prądu,

między kolektorem TB i

bazą TA należy umieścić

Rys. 2 Sposoby zabezpieczenia wyjścia

dodatkowy rezystor zmniejszający

prąd bazy TA. Wartości rezystorów

tego układu należy dobrać samo−

dzielnie w zależności od wymagane−

go prądu bazy TA i wzmocnienia

tranzystora TB. Przy takim indywi−

dualnym dobraniu elementów układ

będzie zabezpieczał tranzystor nie

tylko w przypadku “czystego” zwar−

cia, ale także przy wzroście prądu

kolektora ponad ustalona wartość.

Rys. 1 Wyjście typu otwarty kolektor

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99

43

975339818.051.png

975339818.062.png

975339818.067.png

975339818.068.png

975339818.001.png

975339818.002.png

975339818.003.png

975339818.004.png

975339818.005.png

975339818.006.png

975339818.007.png

975339818.008.png

975339818.009.png

975339818.010.png

975339818.011.png

975339818.012.png

975339818.013.png

975339818.014.png

975339818.015.png

975339818.016.png

SAMOCZYNNY WYŁĄCZNIK ZASILANIA

Wiele układów zasilanych jest z małej

baterii 9V. Często okazuje się, że urządze−

nie, które efektywnie pracuje przez 1 mi−

nutę, nie wyłączone, powoduje wyczer−

panie baterii zasilającej. Zagrożenie to

można wyeliminować stosując nieskom−

plikowany układ pokazany na rysunku 3.

Ten prosty układ zaczerpnięty z literatury

ma pewne wady. Podczas pracy układ

pobiera dodatkowo prąd zasilający kostkę

555 oraz płynący w obwodzie bazy tran−

zystora PNP.

Prąd ten można znacząco zmniej−

szyć, stosując zmodyfikowany układ z

rysunku 4. Zastosowanie tranzystora

MOSFET P redukuje prąd sterowania

do wartości poniżej 0,1mA, a bramka

CMOS (najlepiej z wejściem Schmitta−

40106, 4093) pracująca jako kompara−

tor w zakresie przejściowym też po−

biera mniejszy prąd niż bipolarna ko−

stka 555. Rezystor R2 nie jest potrzeb−

ny w układzie z tranzystorem MOS−

FET. Jeśli w układzie użyty byłby

zwykły tranzy−

stor PNP, war−

tość rezystora

R2 trzeba do−

brać, by tranzy−

stor ten w stanie

włączenia był nasy−

cony, a spadek na−

pięcia na nim nie

przekraczał 100mV.

Dioda D2 włączona

równolegle do rezy−

stora 1M W służy do

w miarę szybkiego

rozładowania kon−

densatora C1 po wy−

łączeniu zasilania. W

Rys. 3 Układ automatycznego wyłącznika

Rys. 4 Zmodyfikowany wyłącznik zasilania

tym czasie cały układ jest zasilany z kon−

densatorów C2 i C3. Bez tej diody rozłado−

wanie C2 następowałoby przez obwody

zabezpieczające bramki, gdzie występują

diody i rezystancja rzędu 10k W . Ma to zna−

czenie tylko w przypadku, gdy po automa−

tycznym wyłączeniu użytkownik szybko

wcisnąłby przycisk włączający S – jeśli kon−

densator C1 nie zdąży się całkowicie (zna−

cząco) rozładować, wtedy czas włączenia

będzie znacznie krótszy niż przy pier−

wszym wciśnięciu przycisku S.

PŁOMIEŃ ŚWIECY

PŁOMIEŃ ŚWIECY

Rysunek 3 pokazuje schemat układu ste−

rowania diodą świecącą (żółtą). W istocie

jest to licznik CMOS 4017 zliczający do 4. Na

czynnych wyjściach licznika umieszczono re−

zystory o różnych wartościach, powodujące

zmiany jasności świecenia żółtej diody LED,

która tym samym udaje płomień świecy

przyczyniając się do wytworzenia romanty−

cznego nastroju podczas uroczystej kolacji.

Do sterowania można wykorzystać do−

wolny generator, choćby z bramką Schmitta

4093, bramkami 4001 (4011), układem 555

czy nawet multiwib−

rator astabilny z dwo−

ma tranzystorami.

Częstotliwość trzeba

dobrać eksperymen−

talnie w zakresie

0,5...5Hz, aby mruga−

nie diody było jak naj−

bardziej zbliżone do

zachowania się pło−

mienia świecy.

Proponowany u−

kład zaczerpnięty z li−

teratury ma niewielką

długość cyklu “mru−

gania płomienia” co

może być zauważal−

ne i niezbyt nastrojo−

we. Kto chciałby wy−

dłużyć cykl, wykorzysta wszystkie wyjścia

Q0...Q9 wyposażając je w diody (dowolne

krzemowe, np. 1N4148) i eksperymentalnie

dobrane rezystory (220 W ...2,2k W ). Wtedy

trzeba zlikwidować połączenie skracające

cykl (z wyjścia Q4), a wejście zerujące RST

podłączyć do masy. Można też dać dodatko−

wy rezystor i kondensator zapewniający bar−

Rys. 6 Układ rozbudowany

Rys. 5

dziej płynne zmiany jasności diody. Przykła−

dowy układ połączeń rozbudowanej wersji

pokazany jest na rysunku 4.

Układ można zmontować na płytce uni−

wersalnej lub “w pająku”. Zasilanie z baterii

9V lub zasilacza 6...12V.

44

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99

975339818.017.png

975339818.018.png

975339818.019.png

975339818.020.png

975339818.021.png

975339818.022.png

975339818.023.png

975339818.024.png

975339818.025.png

975339818.026.png

975339818.027.png

975339818.028.png

975339818.029.png

975339818.030.png

975339818.031.png

975339818.032.png

975339818.033.png

975339818.034.png

975339818.035.png

975339818.036.png

975339818.037.png

975339818.038.png

975339818.039.png

975339818.040.png

975339818.041.png

975339818.042.png

975339818.043.png

975339818.044.png

975339818.045.png

975339818.046.png

975339818.047.png

975339818.048.png

975339818.049.png

975339818.050.png

975339818.052.png

975339818.053.png

975339818.054.png

975339818.055.png

975339818.056.png

975339818.057.png

975339818.058.png

975339818.059.png

975339818.060.png

975339818.061.png

975339818.063.png

975339818.064.png

975339818.065.png

975339818.066.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin