logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Projektowanie przerzutnika Schmitta na tranzystorach

wienshu 30 Kwi 2017 21:25 9918 8
REKLAMA
  • #1 16446817
    wienshu
    Poziom 2  
    Posty: 4
    Witam wszystkich!

    Mam przerzutnik Schmitta taki jak na schemacie, przy napięciu zasilania 9V:

    Projektowanie przerzutnika Schmitta na tranzystorach

    Proszę o poradę od czego rozpocząć obliczenia elementów przerzutnika. Wcześniej przeczytałem kilka artykułów, w tym także:

    Przerzutnik Schmitta i pętla histerezy

    jednak nadal nie jestem do końca pewny, od czego zacząć. Czy od doboru tranzystorów, czy od napięcia wejściowego bazy T1?


    Pozdrawiam
  • REKLAMA
  • #2 16447850
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22681
    Pomógł: 4187
    Ocena: 6092
    A jakie parametry chcesz uzyskać?
    Do czego to ma służyć?

    Zazwyczaj projektowanie zaczyna sie od tego że mamy jakieś wymagania które układ ma spełnić.
  • #3 16448249
    wienshu
    Poziom 2  
    Posty: 4
    Układ będzie pracował jako włącznik zmierzchowy, a na wejściu układu będzie dzielnik napięcia - fotorezystor i potencjometr.
  • REKLAMA
  • #4 16448383
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22681
    Pomógł: 4187
    Ocena: 6092
    A co będzie podłączone na wyjściu?
    Jaka jest orientacyjnie rezystancja fotorezystora przy której układ ma przełączać?
  • REKLAMA
  • #5 16448693
    wienshu
    Poziom 2  
    Posty: 4
    Na wyjściu będzie jeden tranzystor sterujący przekaźnikiem.
    Do dzielnika napięcia na wejściu użyłem potencjometru 10k i fotorezystora GM25516(5 do 10k przy oświetleniu 10 lx).

    Korzystając z poniższego schematu:

    Projektowanie przerzutnika Schmitta na tranzystorach

    układ działa poprawnie.

    Obliczenia poszczególnych elementów(rezystorów) można znaleźć w sieci lecz nie wiem od czego mam rozpocząć wszystkie obliczenia. Jaki parametr rozpoczyna i warunkuje dalsze obliczenia?
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #6 16449250
    rb401
    Poziom 39  
    Posty: 3002
    Pomógł: 750
    Ocena: 984
    wienshu napisał:
    Jaki parametr rozpoczyna i warunkuje dalsze obliczenia?


    W bardzo przybliżonym obliczeniu punktów przełączenia układu, zakłada się że tranzystory mają duże wzmocnienie prądowe (czyli ich prąd bazy jest pomijalny) oraz że obydwa mają te same charakterystyki (głównie chodzi o napięcie Ube).
    Z tymi założeniami patrząc na układ widzimy klasyczny wzmacniacz różnicowy ze wspólnym opornikiem emiterowym (szczególnie to widać jeśli jeśli narysujemy T2 bazą w prawo).
    Czyli z własności takiego układu, wynika że kluczową sprawą jest różnica napięć między bazami.

    I właśnie w tych momentach kiedy ta różnica napięć między bazami przechodzi przez zero, we wzmacniaczy różnicowym następuje zmiana przewodzącego tranzystora z jednego na drugi. A tu w tym układzie, dodatkowo z powodu dodatniego sprzężenia zwrotnego następuje przełączenie z jednego stabilnego stanu do drugiego (na wyjściu).

    Ponieważ napięcie bazy T1 jest napięciem wejściowym i jest zadawane, to kluczową sprawą dla wyliczenia charakterystyki przerzutnika jest ustalenie jakie napięcie jest na bazie T2 w obydwu stanach przerzutnika. Ewentualnie jakie są te napięcia na kolektorze T1, bo z tego punktu mamy dzielnik R1/R2.

    Kiedy napięcie wejściowe jest niższe niż dolny próg przełączenia (T2 przewodzi, T1 nie), wyliczenie jest proste. Mamy zwykły dzielnik z trzech oporników Rc1, R1, R2 na napięciu zasilania i łatwo wyliczamy jakie jest napięcie na bazie T2 .
    Czyli mamy wyliczone "górne" napięcie, przy osiągnięciu którego przerzutnik się przełączy do stanu T1 przewodzi, T2 nie.

    Z "dolnym" napięciem trochę więcej kłopotu, ale jeśli przyjmiemy założenie że R1+R2 mają dużo większą wartość niż Re to mamy szeregowo połączone na zasilaniu Rc1, nasycony tranzystor T1 (czyli koło 0,5V) i Re. Z tego obliczamy napięcie kolektora T1.
    Z tego wyliczonego napięcia uwzględniając dzielnik R1 i R2 wyliczamy napięcie bazy T2. I to jest to "dolne" napięcie przełączania przerzutnika.

    Co prawda ten sposób wyliczenia nie jest super dokładny, ale w praktyce tez trudno ze względu na rozrzut parametrów dokładnie trafić w założenia.

    Tu możesz zobaczyć ten Twój układ na żywo:

    symulacja Schmitt

    i przesuwać tym suwakiem Resistance na prawo zadając napięcie wejściowe, gdzie progi trochę się różnią od tych przybliżonych wyliczeń. Ale ta symulacja jest także przybliżeniem.
  • #7 16449360
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17917
    Pomógł: 1238
    Ocena: 3510
    wienshu napisał:
    Proszę o poradę od czego rozpocząć obliczenia elementów przerzutnika. jednak nadal nie jestem do końca pewny, od czego zacząć. Czy od doboru tranzystorów, czy od napięcia wejściowego bazy T1?
    Kolego, policzenie tego przerzutnika Szmita w twojej aplikacji to skomplikowane zagadnienie.
    Wymaga dużej wiedzy z układów elektronicznych.
    Na dodatek w tym układzie wszystko od wszystkiego zależy.

    Tego schematu co narysowałeś nie policzysz. Bo musisz dodatkowo zdefiniować parametry wejścia i obciążenia.

    Zaprojektuj swój wyłącznik zmierzchowy na wzmacniaczu operacyjnym.
    To znacznie prostsze.
    Projektowanie przerzutnika Schmitta na tranzystorach
    Układ jest bardzo "elastyczny" pokatemwymagań na wartości rezystów.
    Obliczenia - banalne - możesz zrobić w pamięci.
    Do zaprojektowania wystarczy umiejętność stosowania dzielnika napięcia na rezystorach.
    Może być także inny typ wzmacniacza operacyjnego.
  • #8 16452959
    wienshu
    Poziom 2  
    Posty: 4
    rb401 dziękuję za odpowiedź, o to mi chodziło ;)

    CYRUS2 dzięki za post, jednak nie chodziło mi o znalezienie alternatywy, a znalezienie odpowiedzi od czego zacząć przy układzie, który zamieściłem w poprzednim poście ;)


    Pozdrawiam
  • #9 16453012
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17917
    Pomógł: 1238
    Ocena: 3510
    wienshu napisał:
    CYRUS2 dzięki za post, jednak nie chodziło mi o znalezienie alternatywy, a znalezienie odpowiedzi od czego zacząć przy układzie, który zamieściłem w poprzednim poście
    Od wykonania pomiarów progu wyłączenia fotorezystora.
    Progu wyłączenia z podpiętym rezystorem pomiarowym.
    Z dowolnym rezystorem ten układ pracował nie będzie - dlatego, że układ ma słabe parametry wejściowe.
    Więc szkoda pracy -nie ma algorytmu na obliczanie.
    Zaprojektuj układ na wzmacniaczu operacyjnym.

Podsumowanie tematu

✨ Użytkownik poszukuje wskazówek dotyczących projektowania przerzutnika Schmitta na tranzystorach, który ma działać jako włącznik zmierzchowy. W odpowiedziach podkreślono, że kluczowe jest określenie wymagań układu oraz pomiar progu wyłączenia fotorezystora. Zasugerowano, aby rozpocząć od obliczeń napięcia wejściowego bazy tranzystora oraz różnicy napięć między bazami tranzystorów. Wskazano również, że projektowanie przerzutnika może być skomplikowane i wymaga dużej wiedzy z zakresu elektroniki, a alternatywą może być użycie wzmacniacza operacyjnego, co uprości obliczenia.
Podsumowanie wygenerowane przez AI na podstawie treści dyskusji.
REKLAMA