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

Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc !

lukaszzk 05 Lip 2007 18:36 8139 33
REKLAMA
  • #1 4051853
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    Witam wszystkich
    Od pewnego czasu zacząłem się interesować elektroniką, codziennie przeglądam forum elektroda.pl jednak jeszcze nic sam nie zbudowałem od kilku dni chodzi mi po głowie pomysł zbudowania prostego układu logicznego ponieważ uważam że ta konstrukcja by mnie wiele nauczyła.

    Otóż mój pomysł polega na zbudowaniu płytki z bliżej nieokreślonych elementów :D. A oto mój krótki opis i zasada działania tej konstrukcji:
    Otóż płytka powinna zawierać 3 wejścia i 8 wyjść, cała rzecz polega na tym ze jeśli mamy napięcie np tylko na ostatnim zacisku wejścia to pojawia się napięcie na zacisku na wyjściu nr 4. Albo mamy napięcie na wszystkich zaciskach wejścia to pojawia się napięcie na 8 zacisku wyjścia. Konstrukcja może posiadać zewnętrzne zasilanie. Jest to swego rodzaju prosty układ logiczny. Dla ułatwienia na rysunku oznaczyłem cyframi 1-obecność napięcia na zacisku, oraz cyfrą 0-brak napięcia na zacisku.
    Poniżej przedstawiam rysunki na których wszystko przedstawiłem schematycznie w sposób ideowy.
    Bardzo ważne podane przeze mnie wartości napięcia na wejściu i wyjściu nie muszą być sobie równe oraz wynosić tyle jak to jest na rysunku.
    Ważna jest sama zasada działania, spis elementów i sposób ich połączenia.

    Mam nadzieje ze znajdzie się kilka osób które zechcą mi pomóż w moim przedsięwzięciu, za wszystkie porady i podpowiedzi z góry dziękuje.
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! 01.jpg (10.86 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! 02.JPG (48.27 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #2 4052924
    Paweł Es.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6981
    Pomógł: 1236
    Ocena: 692
    Bierzesz układ CMOS nr 4028 (np. CD4028 lub HEF4028)
    dekoder BCD
    http://www.futuraelettronica.net/pdf_ita/1372-4028.pdf

    Podłączasz

    nóżka 16 -> +12V - zasilanie
    nóżka 8 -> 0V - masa

    nóżka 10 wejście A
    nóżka 13 wejście B
    nóżka 12 wejście C
    nóżka 11 wejście D -- do masy (bo korzystamy tylko ze stanów 0 do 7)

    Wyjścia

    nóżka 3 ma 1 dla stanu ABC=000
    nóżka 14 ma 1 dla stanu ABC=100
    nóżka 2 ma 1 dla stanu ABC=010
    nóżka 15 ma 1 dla stanu ABC=110
    nóżka 1 ma 1 dla stanu ABC=001
    nóżka 6 ma 1 dla stanu ABC=101
    nóżka 7 ma 1 dla stanu ABC=011
    nóżka 4 ma 1 dla stanu ABC=111

    pozamieniaj nóżki wyjściowe miejscami tak by dawały jedynkę dla wymaganej w twojej tabeli kombinacji wejściowej i po problemie.

    Nie napisałeś tylko jaka ma być obciążalność wyjść, bo z układów CMOS raczej dużo nie pociągniesz (kilka mA)
  • Pomocny post
    #3 4053132
    memek
    Poziom 17  
    Posty: 199
    Pomógł: 28
    Ocena: 41
    Myśle że najprościej będzie to zrobc na demultiplekserze 74HC138 kosztuje koło 2zł
  • REKLAMA
  • #4 4053169
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    Bardzo dziękuje za pomoc i objaśnienie mojego problemu Pawłowi Es.

    Przedstawione przez Ciebie rozwiązanie rozwiązuje w 100% mój problem, a obciążalność będzie nie wielka bo chodzi o przedstawienie tylko samej zasady działania tego układu, to taki bajerek sterowanie 8 wyjsciami za pomocą trzech szyn wejściowych, a do wyjść pewno podłącze zwykłe diodki na 12V.
    :D

    A jeśli jesteśmy już w temacie jeśli kiedyś bym chciał zwiększyć sobie obciążalność tego układu, to czy istnieje jakiś sposób modyfikacji mam namyśli tutaj parametry napięcie12V oraz natężenie max do 5A.

    Jeśli ktoś by znał lepszy sposób na zwiększenie obciążalności to będę wdzięczny. W grę może wejść podpięcie dodatkowego elementu do układu CMOS nr 4028, lub może zastosowanie tranzystorów
  • REKLAMA
  • #5 4053250
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    Wielkie dzięki za podpowiedź.

    Zalazłem ten element:
    http://www.tme.pl/katalog/index.phtml?f_szuka...id_g=16&id_p=24&f_radio=&id2=20&id_drzewo=313
    tylko że jest malutki problem zastanawiam się do których stopek mam co podpiąć, będę wdzięczny za mała podpowiedz na ten temat.

    Mój prototyp będzie narzazie pracował przy zasilaniu 12V i prądzie max 500mA, ale może w planach kiedyś będzie zwiększenie obciążalności być może do 24V i 5A, pytanie czy ten układ to wytrzyma, w grę może wejść podpięcie kolejnego cudeńka do 74HC138, bądź zastosowanie tranzystorów tylko nie wiem, czy tak można
  • REKLAMA
  • #6 4053288
    Wojtek.zse
    Poziom 31  
    Posty: 1443
    Pomógł: 165
    Ocena: 52
    Ten ULN to ma chyba obciążalność max0,5A albo 1A nie pamiętam ale napewno nie 5A, Do takich obciążeń to tylko mocne tranzystory podejdą.
  • #7 4053360
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    No tak ja znalazłem już charakterystykę i ULN wypada ma obciążalność do 500mA, ale czytałem opinie, że i wytrzyma nawet 750mA. No, ale 750mA to nie 5A.

    Jeśli ktoś by był tak miły i podsuną mi oznaczenie kodowe jakiegoś tranzystora, który pociągnąłby 5A to będę wdzięczny ( bo ja jeszcze nie bardzo jestem rozeznany w tych sprawach -ale ciągle się uczę), a zresztą może trochę przesadzam powiedzmy ze 2-3A by mnie zadowoliły w zupełności
  • Pomocny post
    #8 4055441
    memek
    Poziom 17  
    Posty: 199
    Pomógł: 28
    Ocena: 41
    To jest układ TTL i zasila się go napięciem 5V. A co do tego elementu to link podałeś do elementu SMD. Nie kupuj takiego, bo będziesz miał trudności żeby to polutować, kup normalny. Tutaj masz link http://www.tme.pl/katalog/index.phtml (ten pierwszy, nie SMD)
  • #9 4055520
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    O kurcze po powiększeniu zdjęcia widzę jaka gafę bym popełnił rzeczywiście miałbym problemy z lutowaniem.

    Widzę że kolega memek zna sie na rzeczy :D
    Mam taka prośbę mógłbyś mi napisać w skrócie pod które nóżki mam podłączyć wejścia i wyjścia, aby to działało tak jak w tej tabeli przedstawianej przeze mnie.
    I jeszcze jedno pytanko i nie zawracam Ci już więcej głowy czy pod wyjścia z 74HC138 mogę podłączyć tranzystory unipolarne i w ten sposób zwiększyć moc sygnału na wyjściu.

    Szacuneczek dla memek za zainteresowanie moim tematem
  • #10 4055629
    memek
    Poziom 17  
    Posty: 199
    Pomógł: 28
    Ocena: 41
    A w jakim celu chcesz powiększać moc sygnału na wyjściu? Postaram się narysować jakiś schemat jak to masz podłączyć.
  • Pomocny post
    #11 4055811
    dwpl
    Poziom 23  
    Posty: 577
    Pomógł: 63
    Ocena: 73
    www.fairchildsemi.com/ds/BD/BD441.pdf i jego odpowiednik pnp BD442.
    Mała obudowa (TO 126) a tranzystor ma aż 4A w kolektorze.

    Z bardziej popularnych (TO 220) BD 911, BD 912, BD 243, BD 244, BD 245, BD 246.
  • #13 4056029
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    Ok wielkie dzięki za rysunek. Wszystko w nim jest jasne. Właśnie o coś takiego mi chodziło :D

    A co do sygnału, to na razie nie zamierzam budować czegoś na tak wielkie obciążenie. Chodziło mi o to, jak można pokombinować trzema sygnałami na wejściu. No, ale pomyślałem sobie, że skoro jesteśmy już w tym temacie to warto by się zabezpieczyć na przyszłość i zwiększyć obciążenie.
    Powiedzmy, że chciałbym załączać silnik prądu stałego o parametrach:
    # prąd 2,5A
    # napięcie 24V

    No a teraz moje wymagania co do sterowania :D
    1. całość układu powinna być sterowana przy pomocy 74HC138 (bo chodzi o to ze mamy 8 możliwości na wyjściu do wykorzystania)
    Teraz będę się odwoływał do Twojej tabelki która mi przesłałeś.
    2. jeśli na 1 wyjściu mamy napięcie to się świeci jakaś diodka (taki STOP)
    3. jeśli na 2 wyjściu mamy napięcie to silnik się obraca w prawo
    4. jeśli na 3 wyjściu mamy napięcie to silnik się obraca w lewo
    5. jeśli na 4 wyjściu mamy napięcie to silnik obraca się w prawo ale ma mniejsze obroty na wale (nie wiem czy taka sytuacja jest w ogóle możliwa czy można zmniejszyć np napięcie zasilania aby zmalała jego prędkość obrotowa)

    No to by było na tyle jeśli bym poznał zasadę zbudowania takiego układu, to byłoby bardzo dobrze. Mam nadzieję, że nie podałem zbyt skomplikowanego przykładu do teoretycznej analizy. Byłbym bardzo wdzięczny za taki schemacik jak poprzednio.
  • #14 4056094
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    Dziękuje wszystkim za podpowiedzi co do tranzystorów jestem bardzo zadowolony bo np. BUZ901 -Tranzystor N-FET 200V 8A 125W , daje mi naprawdę duże możliwości sterowania - dokładnie o to mi chodziło to takie swego rodzaju elektroniczne sterowanie a pod 200V i 8A to można dość dobry silnik podpiąć.

    No to teraz muszę jeszcze poczytać sobie o tranzystorach, jak się je podłancza itp. No i biorę się do budowy jakiegoś układziku
    :D
  • #15 4056206
    memek
    Poziom 17  
    Posty: 199
    Pomógł: 28
    Ocena: 41
    Nie ma możliwości aby sterować z tego scalaka bezpośrednio silnikiem. Można jadynie sterować układem wykonawczym którym może byc np. przekaźnik.
  • #16 4056706
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    No tak, ale chodzi mi o to żeby sterować z scalaka tym przekaźnikiem i o samą budowę tego przekaźnika

    Dodano po 2 [godziny] 45 [minuty]:

    Mój pomysł wygląda tak:
    tylko nie wiem czy tak można zrobić ?
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! 03.JPG (49.5 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • Pomocny post
    #17 4058173
    Mariusz Ch.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6181
    Pomógł: 866
    Ocena: 461
    Witam.

    Tak nie.

    Pzdr.
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! 03pop.JPG (54.42 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #18 4058204
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    Układ po modyfikacji

    (zostały wyeliminowane sygnały wysokie na wyjściu przy braku sygnałów sterujących A,B,C - przynajmniej według mnie) :D
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! 03.JPG (103.23 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #19 4058281
    Mariusz Ch.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6181
    Pomógł: 866
    Ocena: 461
    Witam.

    Tak włączona bramka NAND da dwa razy stan wysoki na wyjściu. Pierwszy będzie dla wejścia 000, drugi dla 011. W tych momentach tranzystor będzie przewodził. Lepiej dać na każde wyjście osobny inwerter ( HC04).

    Pzdr.
  • #20 4061820
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    Mój problem zawarty w temacie został już rozwiązany, niedługo wrzucę gotowy schemat.
    Mogę z cała pewnością powiedzieć że mój cel został zrealizowany za co bardzo dziękuje wszystkim uczestnikom tej dyskusji.

    A tak na marginesie szukając informacji na temat układów cmos napotkałem sie na UKŁAD CMOS 4013 (kilka ciekawych informacji o tym układzie znajduje sie tutaj: http://rafa.am.gdynia.pl/~czarny/pdf/4013.pdf oraz tutaj http://rafa.am.gdynia.pl/~czarny/edukacja/cmos_4013.htm i nie wiem czy go dobrze rozszyfrowałem.
    Jeśli by tak było to mym sie bardzo cieszył.
    Poniżej przedstawiam schemat połączeń i jak zwykle sygnały na wejściu i wyjściu standardowo 1-oznacza napięcie a 0-oznacza brak napięcia na końcówce. Natomiast (1),(2),(3),(4) są to kolejne sygnały 10 podawane na wejście coś w rodzaju generatora fali prostokątnej.
    Czy koś bardziej doświadczony ode mnie mógłby wyrazić swoją opinie na temat poniższego schematu, będę wdzięczny.
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! pD2.JPG (30.23 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • Pomocny post
    #21 4062258
    Paweł Es.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6981
    Pomógł: 1236
    Ocena: 692
    W tym swoim pierwszym układzie pamiętaj dać rezystory pomiędzy wyjcia układów logicznych a bazy tranzystorów.

    Stany z wyjścia LS138 można odwrócić inwerterami LS04 (ale ich jest tylko po 6 w układzie) albo użyć układów 74HC240 lub nawet 74AC240 (mają podwyższoną obciążalność wyjść w stosunku do serii HC, do +/-24mA na wyjście)

    http://www.fairchildsemi.com/ds/74%2F74AC240.pdf

    Tranzystory MOSFET, np. BUZ11 (50V, 30A, Rkanału=0.03Ω) małe straty na włączonym tranzystorze.

    http://www.semiconductors.com.pl/web/pliki/buz11.pdf

    Rezystor w bramce MOSFETA zapobiega oscylacjom przy sterowaniu bramki przebiegami o dużej szybkości narastania. NIe może być zbyt duży bo to z kolei wydłuża proces włączania i wyłaczania tranzystora zwiększając straty mocy na nim (w konsekwencji bardziej się grzeje).



    Przerzutniki D wyzwalane zboczem, przepisują stan wejścia D na wyjście Q w momencie gdy sygnał zegara C zmienia stan z 0 na 1.
    W tym układzie na wyjściach Q przerzutników dostajesz dwa sygnały prostokątne przesunięte o 90° (licząc 360° jako pełny cykl tego tandemu) o częstotliwości 4 razy mniejszej od częstotliwości zegara CLK.
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! sterowanie_LS138.gif (5.46 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! licznik2b.gif (1.92 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #22 4062490
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    SPECJALNE PODZIĘKOWANIA DLA :Paweł Es. ZA SPORZĄDZENIE GOTOWEGO SCHEMATU

    (taka budowa układu otwiera naprawdę wielkie możliwości sterowania automatycznego rożnymi urządzeniami za pomocą, wygodnej elektroniki. A całość jest przede wszystkim bezpieczna (co dla mnie jest istotna kwestią) ponieważ sygnał sterujący jest na poziomie kilku Watów a obwód którym sterujemy może osiągać moce nawet do 1000 Watt ! )

    Dodano po 14 [minuty]:

    A odnośnie przerzutnika czy zatem jest prawdziwe twierdzenie że:

    " Przebiegi A+ i B+ są przesunięte względem siebie,a przebiegi A−, B− są zanegowanymi sygnałami A+, B+. Przebiegi takie łatwo wytworzyć z pomocą np. układu scalonego 4013 zawierającego dwa przerzutniki D "
    :?:
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! pD3.JPG (28.19 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! tablica.JPG (12.75 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • Pomocny post
    #23 4062641
    Paweł Es.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6981
    Pomógł: 1236
    Ocena: 692
    Tak, są przesunięte względem siebie o 1/4 okresu przebiegu A(B).
  • #24 4064920
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    W opisie układu:
    http://rafa.am.gdynia.pl/~czarny/pdf/4013.pdf
    znalazłem parametr fCL

    Mam trzy pytania :
    1. Co oznaczają parametry: Maximum Clock, Frequency
    2. Czy bez problemu mogę podłączyć do tego układu generator fali prostokątnej o częstotliwości 25 kHz (2500 Hz),
    3. Czy istnieje jakaś minimalna częstotliwość podawania impulsu na wejście aby układ pracował
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! fcl.JPG (14.56 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • Pomocny post
    #25 4065045
    Paweł Es.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6981
    Pomógł: 1236
    Ocena: 692
    Mam trzy pytania :

    1. Co oznaczają parametry: Maximum Clock Frequency

    Maksymalna częstotliwość zegara (taktującego wejście C przerzutnika)
    Zależy od napięcia zasilania układu, im niższa wartość napięcia Ucc, z tym mniejszą częstotliwością można taktować przerzutnik.


    2. Czy bez problemu mogę podłączyć do tego układu generator fali prostokątnej o częstotliwości 25 kHz (2500 Hz),

    Tak, bo jest to częstotliwość mniejsza od maksymalnej.

    3. Czy istnieje jakaś minimalna częstotliwość podawania impulsu na wejście aby układ pracował


    Częstotliwość dolna nie jest ograniczona, ograniczenie dotyczy tylko prędkości narastania napięcia (zbocza) przy zmianie ze stanu 0 do 1 i odwrotnie.

    tRCL - maximum clock rise time -
    maksymalny czas narastania sygnału zegara

    tFCL
    maximum clock fall time -
    maksymalny czas opadania sygnału zegara

    czasy te dotyczą zmiany napięcia na wejściu zegraowym pomiędzy 10% a 90% napięcia zasilania układu (czyli np. przy 10V pomiędzy 1 i 9V)

    czasy te wynoszą 15µs(5V) do 5µs(15V)

    dla poprawnego działania układu gwarantowanego przez producenta, czasy narastania sygnału zegarowego muszą być krótsze od podanych wartości dla danego napięcia zasilania.

    Inne parametry:


    tPHL, tPLH
    Propagation Delay Time
    Czas propagacji - jest to czas pomiędzy zboczem narastającym zegara a zmianą na wyjściu Q - punktem odniesienia jest 50% napięcia zasilania.

    tTHL, tTLH
    Transition Time
    Czas przejścia - dotyczy czasu w jakim zmieni się napięcie na wyjściu Q(nie Q) pomiędzy 10% a 90% wartości napięcia zasilania.

    tTHL oznacza czas przejścia z 1 na 0 na wyjściu Q
    tTLH oznacza czas przejścia z 0 na 1 na wyjściu Q

    tWL, tWH
    Minimum Clock Pulse Width
    Minimalna szerokość stanu impulsu zegarowego

    fCL=1/(tWL+tWH)


    tSU
    Minimum Set-Up Time
    Minimalny czas ustalenia sygnału na wejściu D przed narastającym zboczem sygnału na wejściu C przerzutnika. Czas ten musi być zachowany, by stan wejścia D był prawidłowo zarejestrowany.

    SET AND RESET OPERATION
    (dotyczy czasów opóźnień pomiędzy sygnałami z wejść S i R i sygnałami na wyjściach Q i nieQ.


    tPHL(R), tPLH(S)
    Propagation Delay Time
    czas propagacji (przejścia) sygnału z wejścia S lub R na wyjście Q


    tWH(R), tWH(S),
    Minimum Set and Reset Pulse Width
    Minimalna szerokość impulsu jedynkowego na wejściach R i S

    CIN
    Average Input Capacitance Any Input
    Przeciętna pojemność dowolnego wejścia układu 4013
  • #26 4080818
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    Zakupiłem elementy do budowy mojego układu, jednak mam wątpliwości co do tranzystorów bo najpierw chciałbym sie pobawić samymi tranzystorami a dopiero później budować mój układ.

    Oto tranzystory jakie nabyłem:
    http://www.fairchildsemi.com/ds/BD/BD244C.pdf
    http://www.fairchildsemi.com/ds/BD/BD442.pdf

    Mam dwa pytania do jednego z nich a drugiego sam postaram sie rozszyfrować :D

    1. Jakie maksymalne napięcie i maksymalny prąd może wystąpić na złączu emiter - kolektor (np. BD244C).
    2. Jakie napięcie i jaki prąd trzeba przyłożyć do bazy aby załączyć tranzystor (np. BD244C).

    Z góry dziękuję za pomoc
  • Pomocny post
    #27 4082066
    Paweł Es.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6981
    Pomógł: 1236
    Ocena: 692
    OBA TRANZYSTORY SĄ TYPU PNP !!!


    1. Jakie maksymalne napięcie i maksymalny prąd może wystąpić na złączu emiter - kolektor (np. BD244C).


    Po pierwsze w tranzystorze NIE MA złącza kolektor-emiter :))))

    dla BD244C maksymalne napięcie pomiędzy kolektorem a emiterem wynosi 100V (a dokładnie to -100V, bo to tranzystor PNP)

    2. Jakie napięcie i jaki prąd trzeba przyłożyć do bazy aby załączyć tranzystor (np. BD244C).

    Tranzystor nie jest elementem dwustanowym. Tranzystory bipolarne sterujemy prądem a unipolarne napięciem.

    W zakresie aktywnym gdy

    - złącze baza emiter spolaryzowane w kierunku przewodzenia
    - złącze baza kolektor spolaryzowane w kierunku zaporowym

    prąd kolektora wyraża się wzorem:

    Ic=β*Ib

    Ie=Ic+Ib=(β+1)*Ib=Ic*(β+1)/β

    (obecnie parametr β jest oznaczany h21E (E duże))

    Dla typowych warunków pracy i napięcie Ube dużo większego od 25mV prąd kolektora zależy od napięcie Ube zgodnie z wzorem:

    Ic≈Ies*(exp(Ube/Ut))

    Ib=Ic/β - wzór ten jest prawdziwy dla pewnego zakresu zmian napięcie
    Ube (różnej dla różnych tranzystorów) gdzie β jest w
    przybliżeniu stała (poniżej i powyżej zakresu β maleje)


    Ut=kT/q - napięcie termiczne ≈25 mV dla temp. 27°C
    k- stała Boltzmanna
    T - temperatura bezwzględna w °K (°C+273°)
    q - ładunek elektronu

    exp - funkcja e do potęgi (odwrotność logarytmu naturalnego)
    IES0 - stała (wynika z domieszkowania, powierzchni złacza i Ucb))

    IES0 rośnie ze wzrostem napięcia Ucb


    Na wykresach przedstawiono zależności Ib(Ube), Ic(Ube), Uce(Ube) oraz mocy wydzielanej w tranzystorze dla tranzystora BD244C sterowanego napięciowo.
    Z wykresu mocy traconej na tranzystorze widać, że najmniej tracimy na wyłączonym i nasyconym tranzystorze, z czego też wynika, że przejście pomiędzy tymi stanami powinno być możliwie szybkie.

    Oczywiście powyższy układ nie ma znaczenia praktycznego, ze względu na możliwość uszkodzenia tranzystora.

    W praktycznych układach stosuje się rezystor ograniczający prąd bazy.

    W takim układzie (dla tranzystora NPN Uc>Ub>Ue)

    1. Stan odcięcia

    Vbb=0 -> Ib=0 -> Ic=Ice0 -> Uce≈Ucc

    Ice0 - prąd zerowy kolektora płynący przy Ib=0 i Uce>0

    2. Stan aktywny

    Uce>Ucesat (napięcie nasycenia tranzystora)

    Ib=(Vbb-Ube)/Rb

    Ic=β*Ib

    Uce=Ucc-R1*Ic

    3. Stan nasycenia

    Ib=(Ubb-Ube)/Rb

    Ic=(Ucc-Ucesat)/Rc - Ic nie zależy już od Ib (w przyblieżeniu oczywiście)

    Uce=Ucesat

    Dla tranzystora PNP są podobne zależności tyle, że wartości napięć i prądów są ujemne

    Przy obliczaniu wartości elementów Rb i Rc (na schemacie R1) należy uwzględnić:

    - minimalną wartość wzmocnienia prądowego (odczyt z wykresu dla
    prądu jaki popłynie na granicy nasycenia tranzystora).
    Zapewni to nam, że przy rozrzucie wartości β pomiędzy egzemplarzami, tranzystor jednak będzie się nasycał (ważne przy wymianie tranzystorów w przypadku ich uszkodzenia)

    - maksymalne napięcie Ucesat dla maksymalnego obliczonego prądu
    Ic≈Ucc/Rc

    - napięcie na złączu Ube dla danego prądu Ic (jak wyżej)

    Minimalny prąd bazy dla którego tranzystor się nasyci wyznaczamy z równania:

    Ucc-Rc*βmin*Ib=Ucesat

    Ibmin=(Ucc-Ucesat)/(βmin*Rc)

    Dla pewnego nasycenia przyjmujemy do obliczeń prąd bazy:

    Ib=5..10 * Ibmin (zbyt duża wartość powoduje wydłużanie procesu
    wyłączania tranzystora)

    Wyliczamy Rb:

    Rb=(Ubb-Ube)/Ib

    Ubb - napięcie sterujące
    Ube - wartość Ube dla danego prądu Ic.
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! Ptranz_Ube.gif (13.6 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! Uklad_pom_PNP.gif (3.19 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! Ib_od_Ube.gif (12.76 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! Ic_od_Ube.gif (12.28 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! Uce_od_Ube_Rc_10om.gif (13.8 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #28 4091698
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    Czy poniży układ może pracować jako mnożnik częstotliwości ?.

    Mam na myśli sytuacje taką że częstotliwość na wyjściu jest x2 razy większa od częstotliwości na wejściu. W zamyśle było otrzymanie generatora wzbudzanego zarówno zboczem narastającym jak i opadającym.

    Mnożnik jest zbudowany z układów CMOS.
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! mnoznik.JPG (6.34 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • Pomocny post
    #29 4097813
    Paweł Es.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6981
    Pomógł: 1236
    Ocena: 692
    Tak, oczywiście maksymalna częstotliwość pracy i minimalne czasy impulsów będą ograniczone z powodu zastosowania elementów CMOS.

    Będziesz miał na wyjściu krótkie impulsy na narastającym i opadającym zboczu.

    T1=2*czas opóźnienia inwertera

    T2 - czas opóźnienia bramki XOR

    czas impulsu można wydłużyć dorzucając inwerterów (musi być parzysta ilość).

    Czas opóźnienia inwertera zależy on napięcia zasilania (im mniejsze tym dłuższy czas), od temperatury (im większa tym dłuższy czas propagacji) i konkretnego egzemplarza układu
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! podwajacz_F.GIF (5.7 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #30 4153742
    lukaszzk
    Poziom 14  
    Posty: 137
    Pomógł: 4
    Ocena: 7
    Po chwili przerwy postanowiłem przejść od słów do czynów. Zmontowałem wiec układ jak poniżej i spotkała mnie nie miła niespodzianka.

    Nie wiem czy dobrze rozumuje ta problematykę:
    Układ 4030 powinien nie dawać napięcia na nóżce 10 gdy przełączniku S1,S2 są otwarte i tak jest występuje na niej stan niski, jednak po zamknięciu któregoś z włączników S na nóżce 10 powinien sie pojawić stan wysoki czyli napięcie powinno znacząco wzrosnąć. Probowałem zwiększać napięcie zasilania do 9V ale bez zmian.
    Mam mały problem z uruchomieniem tej kostki aby działała tak jak działać powinna czyli zgodnie z tabelą prawdy.

    Bardzo proszę o pomoc w usunięciu tego problemu.
    Załączniki:
    • Układ Logiczny - jak go zbudować, proszę o pomoc ! 4030.jpg (21.51 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy budowy prostego układu logicznego z trzema wejściami i ośmioma wyjściami, realizującego funkcję dekodera sygnałów wejściowych na wyjścia. Proponowanym rozwiązaniem jest zastosowanie układu CMOS CD4028 lub układu 74HC138 jako dekodera BCD/demultipleksera, zasilanych napięciem 12V. Omówiono podłączenie nóżek wejściowych i wyjściowych oraz konieczność dostosowania wyjść do wymagań obciążalności, gdyż układy CMOS mają ograniczoną zdolność prądową (kilka mA). W celu zwiększenia mocy wyjściowej sugerowano zastosowanie tranzystorów bipolarnych (np. BD441, BD442, BD244C) lub tranzystorów MOSFET (np. BUZ90, BUZ91, BUZ11), które mogą obsłużyć prądy rzędu kilku amperów i napięcia do 200V. Poruszono także kwestie sterowania silnikiem prądu stałego przez układ logiczny za pomocą przekaźników i tranzystorów jako elementów wykonawczych. Wskazano na konieczność stosowania rezystorów podciągających na wejściach układów logicznych oraz rezystorów bazowych przy tranzystorach. Omówiono parametry przerzutnika D CMOS 4013, w tym maksymalną częstotliwość taktowania i wymagania dotyczące kształtu sygnału zegarowego. Autor potwierdził poprawność działania układu po zastosowaniu wskazówek dotyczących podłączeń i zabezpieczeń. Dyskusja zawierała również pytania o możliwość mnożenia częstotliwości sygnału przez układy CMOS oraz praktyczne aspekty lutowania elementów SMD versus standardowych. Całość zakończyła się pozytywnym podsumowaniem realizacji projektu i podziękowaniami dla uczestników dyskusji.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA