Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Bramki logiczne - problem

19 Lut 2006 23:30 10024 21
  • Poziom 10  
    Witam, jestem nowym uzytkownikiem forum i nowym jesli idzie o sprawy Elektroniki w ogole. Chce zbudować uklad skladajacy sie z bramki NOT i diody LED. Mianowicie, chodzi mi o to aby uklad ten regowal w sposob nastepujacy: gdy na wejsciu bramki pojawi sie przyslowiowa 1 dioda ma sie zapalac, w przeciwnym wypadku dioda ma byc gaszona. Po pierwsze problem stanowi fakt czy w ogole moge kupic odrazu taka bramke, czy raczej musze zbudowac ja samemu. Po drugie chce aby mi ktos wyjasnil jaki schemat ukladu bylby odpowiedni. Najgorsze w tym jest jednak to, ze nie rozumiem chyba najbardziej fundamentalnej rzeczy jesli idzie o podawanie sygnalow na wejscie, jak i odbieranie ich przez wyjscie bramki. Chodzi mi o to, ze czytam np. ze ogolnie jest tak ze cyfrowe 0 rozumiana jest jako wejscie w zakresie 0.0 V - 3.0 V, a cyfrowe 1 jako wejscie w przedziale 3.0-5.0 i tutaj powstaje problem. Otoz, na fizyce uczylem sie ze napiecie definiowane jest przez roznice potencjalow w dwoch roznych punktach, a tutaj jest to jakby rozumiane przez napiecie punktowe. I wlasnie tego nie rozumiem najbardziej. Mam nadzieje ze rozumiecie o co mi chodzi. Ten problem zawiera sie w problemie takim, ze nie wiem w koncu w jaki sposob podac ta 1 czy 0 na wejscie bo nie rozumiem jak mam te napiecia rozumiec. Przeciez nie mozna dac napiecia w jakis sposob w jednym punkcie. Tak mi sie wydaje. Bardzo chcialbym aby ktos mi pomogl sie z tym uporac.

    pozdrawiam, Wiktor
  • IGE-XAO
  • Poziom 15  
    Jest to napięcie miedzy dosłownie tą "linią" .. czyli przewodem z wejścia a wspólną masą układu.

    PS: Ten w/w przedział napięć 0-3 i 3-5 to chyba nie tak ...
  • Poziom 17  
    Przedział napięć nie do końca jest poprawny. Przyjmij sobie że logiczne 0 to 0V a logiczna 1 to 5V. Bramkę kupisz, a dokładnie 8 bramek w jednym scalaku (np. SN74HC04 firmy Texas Instruments). Do scalaka podpinasz zasilanie (0V na Gnd 5V na Vcc). Do wejścia jednej z bramek podpinasz 0V przez przycisk (na początek tylko przez przycisk bez żadnych kondensatorów itp.). Do wyjścia tej bramki podpinasz opornik (1k Ohm np.) i szeregowo do niego anodę diody (na schemacie jest to trójkąt). Drugi koniec diody (na schemacie kreska) podpinasz do 0V. Gdy wciśniesz przycisk zwierając wejście bramki do masy na jej wyjściu pojawi się 5V i dioda zaświeci.
  • IGE-XAO
  • Poziom 10  
    DetiXX: nie rozumiem widac pojecia masy ukladu. Mozesz mi ja jak najbardziej lopatologicznie wyjasnic ?

    bartek_zet: gdzie najbardziej polecalbys mi kupic ten uklad ? pozatym piszesz : Do scalaka podpinasz zasilanie (0V na Gnd 5V na Vcc) - ja nie rozumiem co to jest Gnd i Vcc. I znowu jest ten problem jak mozna podpinac napiecie do punktu. Dalej piszesz: Gdy wciśniesz przycisk zwierając wejście bramki do masy na jej wyjściu pojawi się 5V i dioda zaświeci - tutaj znowu problem rozumienia masy ukladu. Nie rozumiem jak mam zewrzec wyjscie bramki do masy. Najlepiej byloby gdyby mi to ktos to narysowal naprawde jakkolwiek, moze to byc jakis rysunek calkiem dzialajacy na texcie czy czymkolwie, zebym zalapal jak mialoby to wygladac. Wtedy sadze ze to zrozumiem.

    Z nadzieja oczekuje na odpowiedzi.
  • Poziom 15  
    Nie wiem jak bardziej 'lopatologicznie' mam to wyjaśnić.

    Gnd oznacza Ground czyli mase - jest to minus w zasilaniu Twojego scalaka, Vcc bedzie potencjałem dodatnim +5V. Też nie rozumiem Twojego pytania o zwarcie przyciskiem.. - po prostu wtedy układ zadziała . potencjał 0V się przeniesie na wejscie bramki, na jej wyjściu pojawi się jedynka (5V) i dioda zaświeci.
  • Poziom 14  
    Po prostu na wejsciu bramki TTL nie podłącząnej ustawia się 1 logiczna, jeżeli to wejście podłączysz do masy poprzez zwierny przycisk, to w momencie naciśnięcia guzika zamkniesz obwód i na wejściu będzie 0 czyli na wyjściu będzie 1 (bo jest to negator). Diode włącz tak jak napisał kolega wyżej (bardziej prawidłowy byłby układ w którym dioda byłaby włączona między wyjście a Vcc), ale daj mniejszy rezystor (np. 330) dioda mocniej będzie świeciła.
    Napięcie "podawane na linii" to różnica potencjałów między punktami "na tej linii" a potencjałem pnktu odniesienia (masy). Ponieważ przyjmujemy że Vm=0V, więc Uam=Va - Vm=Va.:D
  • Specjalista elektronik
    Zobacz tu masz schemat z wykorzystaniem bramki cmos 40106 która zawiera sześć bramek not. Układa działa następująco gdy przycisk S1 nie jest wciśnięty to na wejście bramki podany jest stan niski przez rezystor R1 czyli na wyjściu bramki mamy stan wysoki czyli dioda nie świeci. Wciśnięcie przycisku S1(tak zwany microswitch) podaje stan wysoki na wejście bramki co powoduje pojawienie się stanu niskiego na wyjściu tej że bramki bo tak działa bramka not i zaświecenie się diody LED D1.
    Drugi schemat działa tak samo tylko w roli bramki pracuje tu tranzystor.
  • Poziom 17  
    opexoc napisał:
    gdzie najbardziej polecalbys mi kupic ten uklad ?


    W każdym sklepie z częściami elektronicznymi. Tam gdzie kupisz oporniki i diody kupisz też scalaki np.

    Resztę pytań koledzy już wytłumaczyli.
  • Poziom 10  
    Zrobilem male zmieny jesli idzie o drugi obrazek Jony'ego. Dolaczylem tam oznaczenia literowe. Chce sie dowiedziec czy dobrze rozumuje jak dziala tranzystor w tym ukladzie. Mysle wiec ze: gdy przycisk jest wlaczony po luku DCB ida elektrony czy prad najogolniej, co prowadzi do tego ze prad na lini BE zostaje zwiekszony w kierunku przewodzenia diody i dioda zaczyna swiecic. Jesli przelacznik jest wylaczony to prawie wszystkie elektrony ida po luku DAB i wtedy napotykaja tranzystor i nie moga sie przez niego przebic. Dlatego dioda nie swieci. Czy to jest choc po trochu sluszne co mowie ?
  • Specjalista-oldradio
    opexoc napisał:
    DetiXX: nie rozumiem widac pojecia masy ukladu. Mozesz mi ja jak najbardziej lopatologicznie wyjasnic ?


    Masa, xczyli potencjal odniesienia. Jest to po prostu pewne miejsce w układzie które przyjmujesz jako poziom odniesienia - względem n iego mierzone są napięcia w innych punktach układu - np. napięcie na bazie T3 oznacza napięcie pomiędzy bazą tranzysotra T3 i masą. W szczególności do masy się odnoisza napięcia wejściowe i wyjściowe układu. Masa jest z reguły jednym z biegunów zasilania, w przypadku układów krzemowych zasilanych jednym napięciem - jest to minus zasilania. Ale to nie jest 'obowiązkowe' - za masę możesz przyjąć dowolny punkt w układzie (np. dla układów na tranzystorach germanowych na ogół był to plus zasilania). Jak masz kilk napięć zasilających to mogą one być zarówno dodatnie, jak i ujemne względem masy.

    Vxx to napięcie zasilania elektrody 'x' w tranzystorach ukłau, czyli Vcc - to napięcie zasilania kolektorów w trazystorach bipolarnych (dodatnie), Vee - napięcie zasilania emiterów (ujemne), Vdd - napięcie zasilania drenów (dodatnie), Vss - napięcie zasilania źródeł (ujemne). Znak napięcia podaem dla typowych tranzystorów NPN, jak znajdziesz układ zrobiony na tylko na tranzystorach PNP (np. stary, germanowy) to Vcc będzie ujemne.
  • Specjalista elektronik
    Ach te straszne elektrony. Kompletnie nie tak działa tranzystor.
    Układ będzie działał nawet jak nie będzie dolnego rezystora 10K miedzy punktami CD.
    Zobacz sobie na schemat jak płynie prąd gdy przycisk jest wciśnięty.
    Te strzałki pokazują kierunek prądu.
    Podaje linka do bardzo prostego programu co właśnie w nim narysowałem ten schemat i możesz sobie też go narysować i zobaczysz jak płynie prąd.
    http://www.elektroda.net/download/file835.html
  • Poziom 10  
    Jony: skoro tak to wytlumacz mi dlaczego na schemacie ktory ostatni zrobiles dioda sie nie zapala jesli nie nacisniesz przycisku? Prad nie plynie ale dlaczego ?

    btw. bardzo fajny program, wielkie dzieki
  • Poziom 15  
    Cytat:
    Jony: skoro tak to wytlumacz mi dlaczego na schemacie ktory ostatni zrobiles dioda sie nie zapala jesli nie nacisniesz przycisku? Prad nie plynie ale dlaczego ?


    Zobacz jak jest wpięty tranzystor .. - dopóki nie podasz prądu na bramkę - nie bedzie on przewodził prądu. Prąd na bramkę podasz zamykając przycisk na schemacie.
  • Poziom 10  
    co rozumiesz tutaj pod pojeciem bramki ?
    co do tego programu, gdy biore aby pokazywalo mi wartosci logiczne przy kazdym urzadzeniu to co znaczy 'x' ?
  • Specjalista elektronik
    Na początek pawiem tobie jak działa tranzystor, tak zwany bipolarny(BJT).

    Tranzystor, ściślej tranzystor bipolarny (inaczej „zwykły” tranzystor) to podstawowy
    element wzmacniający, posiadający trzy końcówki. Można w uproszczeniu powiedzieć,
    że końcówką wejściową jest baza, wyjściową kolektor. Istnieją tranzystory bipolarne typu
    n−p−n (NPN) oraz p−n−p (PNP). Różnica polega na kierunku przepływu prądów ilustru
    je to rys.1
    Działanie tranzystora jest bardzo proste, wzmacnia on prąd. Jeśli prąd bazy jest równy
    zeru, to i prąd kolektora jest równy zeru. Jeśli w obwodzie baza−emiter zacznie płynąć
    prąd, to w obwodzie kolektor−emiter popłynie prąd znacznie większy, mówimy, że
    tranzystor się otwiera. Istotnym parametrem tranzystora jest wzmocnienie, czyli stosunek
    prądu kolektora do prądu bazy. Ten współczynnik wzmocnienia prądowego, oznaczany
    często grecką literą beta β, dla najpopularniejszych współczesnych tranzystorów
    wynosi 100...500.
    Już to pokazuje, że trzeba odpowiednio dołączyć wyprowadzenia. Przy błędnym włączeniu łatwo można tranzystor uszkodzić.
    Uwaga 1. Prąd bazy i prąd kolektora nie mogą być zbyt duże, by nie spowodowały
    uszkodzenia tranzystora.
    Uwaga 2. Obwód kolektor−emiter nie jest odpowiednikiem baterii, to znaczy nie wytwarza prądu. Prąd pochodzi z zewnętrznego źródła (baterii, zasilacza), a obwód kolektor−emiter jest jakby sterowanym rezystorem (rezystorem o zmiennej wartości) zobacz rys2. Lepiej jednak nie wyobrażać sobie go jako zmiennej rezystancji, tylko pamiętać, że prąd kolektora jest β razy większy od prądu sterującego (prądu bazy).
    Uwaga 3. Istotne jest, że w typowych tranzystorach podczas przepływu prądu bazy napięcie
    na złączu baza−emiter wynosi 0,55...0,7V i bardzo mało zmienia się nawet przy dużych zmianach prądu. Można przyjąć, że napięcie baza emiter wynosi podczas normalnej pracy 0,6V.
    Wynika z tego bardzo ważny wniosek praktyczny:
    do otwarcia tranzystora (typowego tranzystora krzemowego) potrzebne
    jest napięcie baza−emiter około 0,6V. Jeśli napięcie na złączu baza−emiter jest
    mniejsze niż 0,5V, to tranzystor na pewno nie przewodzi (jeśli przewodzi – jest uszkodzony). Jeśli napięcie to jest większe niż 0,8V, tranzystor na pewno jest nieodwracalnie uszkodzony.
    Ilustruje to rys3. Dotyczy to zarówno tranzystorów NPN, jak i PNP.
    Na schematach tranzystory oznaczamy zwykle literką T i kolejnym numerem. Na zagranicznych schematach zamiast T stosuje się często literę Q.


    Tekst z Edw 10/02

    Co się tyczy tego X to znaczy ze nie jest to czysty stan logiczny i symulacja nie wie jaki będzie stan logiczny jest to tak zwany stan nieokreślony. Najlepiej pokaż schemat tego układu co pokazuje X. Bo jak to pokazuje w układzie z tranzystorem to wszystko jest dobrze bo to jest układ analogowy a nie cyfrowy. A w układzie analogowym napięcie może zmieniać się dowolnie od 0V do napicia baterii. A w cyfrowym już nie, napięcie może mieć tylko wartość 0V do 0.9V co daje nam logiczne zero od 3V do 5V(napięcia wzięte z sufitu) jako logiczne jedynkę. Napięcie z przedziału 0.9V do 3V będą traktowane właśnie jako X i nie powinny być podawane na wejścia układów cyfrowych bo nie wiadomo wtedy co pojawi się na wyjściu.
    Znaczy wiadomo co będzie na wyjściu albo 0 labo 1 ale nie jesteśmy w stanie określić co to będzie. Bo np. jak podamy na wejście bramki NOT stan niski(0) czyli napięcie z przedziału 0V do 0.9V to wiemy że na wyjściu będzie stan wysoki (1) czyli napięcie z przedziału 3V do 5V.
  • Poziom 10  
    Stworzylem uklad ktory pokazuje w zalaczniku. Artykul ktory pokazales mi Jony mowi ze prad kolektora powinien byc wiekszy niz prad bazy, dlaczego tak nie jest ?
  • Specjalista elektronik
    Ano dlatego że tranzystor w twoim układzie znajduje się w tak zwanym stanie nasycenia.
    Sytuacja taka ma miejscy wtedy, gdy tranzystor chciałby przepuścić więcej prądu niż jest w stanie popłynąć z zasilania przy danej rezystancji w obwodzie w kolektora.
    I wtedy nie obowiązuje już zależność Ib=beta*Ic.
    Spójrz na to z drugiej strony prąd bazy wynosi Ib=0.02A=20mA jeśli tranzystor ma bete=100 to znaczy że prąd kolektora musiał by wynosić Ic=beta*Ib = 100*0.02=2A
    Ale przecież ty dałeś rezystor w obwodzie kolektora równy Rc=500 a wiec maksymalny prąd kolektora jaki może popłynąć wynosi Ubat/Rc=9V/500=0.018A=18mA
    Wiec mamy sytuacje że ty „wpuszczasz” do bazy 0.02A i tranzystor robi wszystko co może żeby popłyną prąd 2A(napięcie na kolektorze maleje do bardzo małej wartości) ale że dałeś Rc=500 to maksymalny prąd jaki może popłynąć wynosi Ubat/Rc=9V/500=18mA i ten stan nazywamy stanem nasycenia. Żeby obowiązywała zależność Ib=beta*Ic musisz zwiększyć rezystor w obwodzie bazy(Rezystor w bazie musi być przynajmniej 100 razy większy od rezystora w obwodzie kolektora aby tranzystor nie był w stanie nasycenia Rbmin=beta*Rc. ) z 500 na np.500K. i włącz sobie w krokodylu opcję automatycznego dobory zakresu miernika MEASURE>> i odfajkuj METER AUTORANGE
  • Poziom 10  
    aha.. ok...
    A jak mam rozumiec napiecie na zlaczu baza-emiter ? Niby to jest pokazane na tym pierwszym obrazku, lecz jak dla mnie to jest wieloznaczne. Bo poprostu nie rozumiem czy to jakby napiecie pomiedzy punktami emitera i bazy ? Jesli tak to w jakich okolicznosciach napiecie to bedzie rowne 0.6 V - 0.7 V a w jakich bedzie wieksze czy mniejsze ? Czy to zalezy od napiecia przylozonego gdzies ? Od pradu jaki przeplywa przez tranzystor ? I jak np. w programie Krokodyl moge sprawdzic ile wynosi to napiecie ?
  • Specjalista elektronik
    Tak jest to napięcie miedzy bazą a emiterem i w czasie normalnej pracy wynosić będzie około 0.6 do 0.7V jak jest mniejsze niż 0.5V to mówimy ze tranzystor nie przewodzi(jest zatkany).
    A gdy jest większe niż 0.8V to tranzystor na pewno się spali.
    A żeby je zmierzyć w krokodylu wstaw woltomierz miedzy baza a emiterem.
  • Poziom 12  
    hej, mam jedno pytanie. Mianowicie trochę nie rozumiem w tranzystorze obwodu emiter-kolektor. Uczyłem się, iż tranzystor (dla przykładu- pnp)składa się najpierw z łącza pn, (emiter-baza) i następnie np (baza-kolektor). Do pierwszego przykładamy prąd w kierunku płynięcia, i na bazie wytwarza się potencjał wyższy od potencjału kolektora, co pozwoli przykładając prąd do złącza np (baza-kolektor) płynąć mu w kierunku wcześniejszym zaporowym. No i w ten sposób tranzystor może działać jako bramka włącz/wyłącz, lub też wzmacniacz sygnału baza-emiter. Jak ma się do tego obwód emiter-kolektor ? Może ktoś wytłumaczyć ? ^^ Jeśli ktoś zna ciekawe strony o tranzystorach/układach scalonych, lub ma jakieś programy, cokolwiek to proszę o pomoc.
  • Specjalista elektronik
    Zapomnij o tym co się uczyłeś. Zapamiętaj tylko ze są tranzystory NPN i PNP.
    A jeśli chodzi o obwód emiter-kolektor. To możesz go traktować jak sterowany rezystor choć to nie jest dobre wyobrażenie. Lepiej traktować złącze kolektor emiter jako sterowane prądem bazy źródło prądowe.
    O prądzie kolektora beta razy większym niż prąd bazy.
    Otwarcie tranzystora, czyli zaczyna przewodzić złącze baza emiter. Powoduje to przepływ znacznie większego prądu( beta razy większego niż prąd bazy) w obwodzi kolektor emiter
    Zresztą zobacz na rysunki w poprzednich postach.
    A jak chcesz tak naprawdę zrozumieć jak działa tranzystor to polecam ten artykuł, dostępny tu
    http://www.edw.com.pl/index.php?module=ContentExpress&file=index&func=display&ceid=60&meid=13
    Pod tytułem Tranzystory dla początkujących
    A tu masz opisane jak mniej więcej działa tranzystor
    http://www.edw.com.pl/pdf/k01/26_13.pdf
    I zapomnij o tych złączach typu p i n i o domieszkach niech tym zajmują się fizycy.
    Bo temat wcale do łatwych nienależny, fizykami kwantowymi nie jesteśmy, ani tym będziemy w domu wytwarzać sobie tranzystora.
  • Specjalista-oldradio
    krzyfn napisał:
    hej, mam jedno pytanie. Mianowicie trochę nie rozumiem w tranzystorze obwodu emiter-kolektor. Uczyłem się, iż tranzystor (dla przykładu- pnp)składa się najpierw z łącza pn, (emiter-baza) i następnie np (baza-kolektor). Do pierwszego przykładamy prąd w kierunku płynięcia, i na bazie wytwarza się potencjał wyższy od potencjału kolektora, co pozwoli przykładając prąd do złącza np (baza-kolektor) płynąć mu w kierunku wcześniejszym zaporowym. No i w ten sposób tranzystor może działać jako bramka włącz/wyłącz, lub też wzmacniacz sygnału baza-emiter. Jak ma się do tego obwód emiter-kolektor ? Może ktoś wytłumaczyć ? ^^ Jeśli ktoś zna ciekawe strony o tranzystorach/układach scalonych, lub ma jakieś programy, cokolwiek to proszę o pomoc.


    To nie tak. Cały dowcip polega na tym, że tak naprawdę prąd bazy płynie do kolektora :)

    Wyobraź sobie, że masz zwykłą diodę (złącze pn). Polaruzyjesz je w kierunku przewodzenia (plus na p, munus na n) - nośniki wstrzykiwane z obszaru n do obszaru p grzecznie sobie dyfundują, rekombinując po drodze - płynie ci w efekcie prąd przez złącze. Teraz wyobraź sobie, że obszar p jest bardzo cienki, tak cienki, że elektrony wstrzyknięte ram z obszaru n są wstanie przejść całą jego grubość zanim zrekombinują z dziurami obszaru p. Jeżeli teraz na ten obszar p nałożymy kolejny obszar n (powstanie kanapka npn), i spolaryzujemy nowo powstałe złącze zaporowo (na tym nowym obszarsze n będzie potencjał bardziej dodatni niż na p) to elektrony które dotrą do tego nowego obszaru n są natychmiast przyciągane przez dodatnie pole eletktryczne i płyną nie do obszaru p, ale do tego górnego n. Innymi słowy obszar p (baza) wyciąga z dolnego obszaru n (emitera - stąd nazwa, bo on 'emituje' elektrony) elektrony, które zamiast płynąć do wyprowadzenia bazy przelatują 'siłą rozpędu' przez cienki obszar p gdzie są zbierane przez górny obszar n (kolektor - stąd nazwa).
    Sprawność całego procesu, czyli jak duża częśc elektronów wylatujących z emitera dotrze do kolektora (czyli wzmocnienie tranzystora) zależy głównie od grubości obszaru bazy i różnic w intensywności domieszkoawnia poszczególnych obszarów (emiter powinien miec najwięcej domieszek, kolektor najmniej).