Незвичайне застосування перемикачів КМОП. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

 Коментарі до статті

Мікросхемні перемикачі структури КМОП призначені для комутації аналогових сигналів. Однак ці прилади, як і багато інших, поряд зі своєю основною функцією здатні виконувати інші, часом досить несподівані.

Декілька схемних варіантів нестандартного застосування електронних перемикачів описано в статті, що публікується.

Радіоаматорські експерименти показують, що електронні перемикачі, що входять до складу мікросхем К176КТ1. К561КТЗ. 564КТЗ та КР1561КТЗ [1; 2], є універсальними елементами, що дозволяють використовувати їх у різних функціональних вузлах - інверторах, повторювачах сигналу та ін На основі цих перемикачів можна будувати генератори прямокутних імпульсів, RS-тригери, а також тригери Шмітта з регульованою шириною "гістерези".

Приклад використання аналогового перемикача як інвертор показаний на схемі рис. 1. Коли на вхід управління С подано Сигнал низького рівня, перемикач знаходиться в стані Z і на його виході присутній сигнал високого рівня завдяки наявності резистора R1. При подачі на вхід високого рівня вхід А. на якому фіксований низький рівень, з'єднується з виходом В. Тому на виході також буде нульовий сигнал. Таким чином, по відношенню до входу пристрій працює як інвертор.

Зібрати інвертор можна на будь-якому з чотирьох перемикачів, що становлять мікросхему. Окрім К561КТЗ. у цьому та інших вузлах, описаних нижче, можна використовувати мікросхеми К176КТ1. 564КТЗ. КР1561КТЗ.

На рис. 2 показано схему повторювача сигналу. Коли на вході подано сигнал низького рівня, перемикач DA1.1 знаходиться в стані Z, на виході - сигнал низького рівня завдяки резистору R1. Коли на вході С низький рівень змінюється високим, "контакти" перемикача замикаються і з входу А на вихід В надходить високий рівень. Тобто стосовно сигналу на вході С вузол працює як повторювач.

Передатна характеристика у інвертора і повторювача напруги на аналогових перемикачах досить плавна, що необхідно враховувати при проектуванні пристроїв з їх використанням.

Приклад побудови генератора прямокутних імпульсів з урахуванням аналогових перемикачів представлений схемою рис. 3. Перемикач DA1.1 працює як повторювач, a DA1.2 - інвертора. У початковий момент після включення живлення конденсатор С1 розряджений, обидва перемикачі закриті. Утворюється ланцюг зарядки конденсатора С1: плюсовий провід живлення – R3 – R2 – C1 – R1 – загальний провід. Як тільки напруга на вході перемикача DA1.1 досягне порога його включення, він відкриється, а слідом за ним відкриється і перемикач DA1.2.

Тепер конденсатор С1 починає розряджатися через резистори R1, R2 та опір відкритого перемикача DA1.2. За дотримання умов R1 < R2 < R3 < R2; Uпіт = const експериментально було встановлено, що період коливань залежить від номіналів елементів R2 та С1 наступним чином: якщо Uпіт = 5 В. то Т = 0.6 R2-C1; 10 -0,5 R2-C1; 15 В-0.4 R2-C1.

На аналогових перемикачах можна побудувати і RS-тригер (рис. 4). Припустимо, що тригтер перебуває у нульовому стані (Q=0, Q=1). перемикач DA1.1 закритий (на його вході С є низький рівень), a DA1.2 відкритий (на вході С - високий рівень).

При натисканні на кнопку SB2 "S" на вхід перемикача DA1.2 надходить напруга низького рівня і він закривається, а на виході Q тригера з'являється одинична напруга. Перемикач DA1.1 відкриває одиничну напругу на вході С. і вихід Q перетворюється на нульовий стан.

Аналогічно при натисканні на кнопку SB1 "R" перемикач DA1.1 закривається і вихід Q перетворюється на одиничний стан. Перемикач DA1.2 відкривається одиничною напругою на вході і на виході Q діє нульова напруга.

Приклад побудови тригера Шміта показано на схемі рис. 5.

Тут перемикач DA1.1 працює повторювачем напруги. Вибором відповідних значень опору резисторів R1-R4 можна встановити верхній Uв і нижній U.. пороги перемикання тригера. Порогові значення напруги можна визначити за наближеними залежностями (опіром сигнального каналу відкритого перемикача і падінням напруги на відкритому діоді нехтуємо):

Зазвичай беруть опір резистора R1 в межах від 10 до 50 кОм. R2 і R3 – від 0.1 до 1 МОм [3].

При використанні аналогових перемикачів слід мати на увазі, що їхній опір у відкритому стані залежить від напруги живлення. Коливання напруги живлення призводять до відповідних змін частоти імпульсів, що генеруються, а також порогів спрацьовування тригера Шмітта.

література

1. Пухальський Г. І., Новосельцева Т. Я. Проектування дискретних пристроїв на інтегральних мікросхем (довідник). - м Радіо та зв'язок. 1990. с. 109. 110.
2. Бірюков С. А. Цифрові пристрої на МОП-інтегральних мікросхемах (друге вид.). - М.- Радіо та зв'язок. 1996. с. 81-83.
3. Зельдін Є. А. Імпульсні пристрої на мікросхемах. - М: Радіо і зв'язок. 1991. с. 30.31.

Автор: В.Олійник, м.Корольов Московської обл.

Дивіться інші статті розділу Радіоаматор-конструктор.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Дрон - гелієва кулька 20.11.2021 Незважаючи на зручність використання, дрони-мультикоптери видають досить сильний шум у процесі роботи, споживають багато енергії, і до того ж, вони потенційно небезпечні через лопаті, що обертаються. Альтернативу представила японська компанія NTT Docomo, випустивши схожу на повітряну кулю безпілотник, яка пересувається надзвичайно тихо. Класичні дрони з лопатями, що обертаються, становлять деяку загрозу людям, тваринам і навіть іншим дронам. Багато хто з них використовує сенсори та складні алгоритми обходу перешкод, деякі виробники створюють спеціальні кожухи для захисту від наслідків зіткнень та інші рішення, що дозволяють зберегти функціональність навіть після інциденту. У Docomo ідея набагато простіше - позбутися лопатей повністю. Новий безпілотник, по суті, є кулею, наповненою гелієм. Розташована знизу камера дозволяє знімати фото і відео, а також безпілотник має різнокольорове LED-підсвічування, яке можна включати в міру потреби. Головною перевагою новинки є те, що вона практично не видає у польоті звуків. Крім того, відсутність необхідності постійно підтримувати пристрій у повітрі завдяки використанню конструкції надувної кулі, що забезпечує тривалий час автономного польоту. Ексклюзивна складова безпілотника Docomo – його рухова система. На легкому каркасі кріпляться мініатюрні ультразвукові модулі, що генерують мікровібрації повітря - вони дозволяють безпілотнику переміщатися у будь-якому напрямку. Дрони у вигляді повітряних куль використовуються вже досить давно, але деякі з них все ще застосовують пропелери, а інші є гібридами куль і повітряних зміїв, призначені для роботи на великих висотах. У Docomo заявляють, що їх рішення відмінно підійде для використання під час будь-яких заходів, у приміщеннях або поза ними (можна припустити, що погода для цього має бути близька до безвітряної).

Інші цікаві новини:

▪ Штучне дерево очищає воду і вичавлює її з повітря

▪ Клавіатура та миша – найкращі індикатори стресу

▪ Послухати себе та покращити настрій

▪ Найменша мікросхема флеш-пам'яті щільністю 128 Гбіт

▪ Високоміцна сталь для будівель та бронетехніки

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. ПУЕ. Добірка статей

▪ стаття Якщо я захворію, до лікарів звертатися не стану. Крилатий вислів

▪ стаття З якого часу неділя стала офіційною вихідною? Детальна відповідь

▪ стаття Автоаудіо. Секрети ремонту

▪ стаття Генератор – пробник ЗЧ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Електролізні установки та установки гальванічних покриттів. Визначення. Склад установок. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024