Niezwykłe zastosowanie przełączników CMOS. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów

 Komentarze do artykułu

Przełączniki mikroukładowe o strukturze CMOS przeznaczone są do przełączania sygnałów analogowych. Jednak urządzenia te, podobnie jak wiele innych, wraz ze swoją główną funkcją, są w stanie wykonywać inne, czasem zupełnie nieoczekiwane.

W opublikowanym artykule opisano kilka opcji obwodów dla niestandardowego zastosowania przełączników elektronicznych.

Amatorskie eksperymenty radiowe wykazały, że przełączniki elektroniczne zawarte są w mikroukładach K176KT1. K561KTZ. 564KTZ i KR1561KTZ [1; 2], są elementami uniwersalnymi, pozwalającymi na zastosowanie ich w różnych jednostkach funkcjonalnych - falownikach, wzmacniaczach sygnału itp. W oparciu o te przełączniki można budować prostokątne generatory impulsów, wyzwalacze RS, a także wyzwalacze Schmitta z regulowanym „ szerokość histerezy.

Przykład wykorzystania przełącznika analogowego jako falownika pokazano na schemacie na ryc. 1. Gdy na wejście sterujące C zostanie podany sygnał o niskim poziomie, przełącznik znajduje się w stanie Z, a na jego wyjściu B występuje sygnał o wysokim poziomie ze względu na obecność rezystora R1. Kiedy do wejścia C zostanie przyłożony wysoki poziom, wejście A, które jest ustawione na niski poziom, jest podłączone do wyjścia B. Dlatego też na wyjściu będzie również sygnał zerowy. Tym samym w stosunku do wejścia C urządzenie pracuje jako falownik.

Falownik można zmontować za pomocą dowolnego z czterech przełączników tworzących mikroukład. Z wyjątkiem K561KTZ. w tym i innych węzłach opisanych poniżej można zastosować mikroukłady K176KT1. 564KTZ. KR1561KTZ.

Na ryc. Rysunek 2 przedstawia obwód wzmacniacza sygnału. Gdy na wejście C zostanie podany sygnał o niskim poziomie, przełącznik DA1.1 znajduje się w stanie Z, a na wyjściu pojawia się sygnał o niskim poziomie ze względu na rezystor R1. Kiedy niski poziom zmienia się na wysoki na wejściu C, „styki” przełącznika zamykają się i wysoki poziom przepływa z wejścia A na jego wyjście B. Oznacza to, że w stosunku do sygnału na wejściu C węzeł działa jak wzmacniacz.

Należy zaznaczyć, że charakterystyka przenoszenia falownika i wtórnika napięciowego na przełącznikach analogowych jest dość płynna, co należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu urządzeń je wykorzystujących.

Przykład budowy prostokątnego generatora impulsów w oparciu o przełączniki analogowe pokazano na schemacie na rys. 3. Przełącznik DA1.1 działa jako wzmacniacz, a DA1.2 jako falownik. W początkowej chwili po włączeniu zasilania kondensator C1 jest rozładowany, oba przełączniki są zwarte. Tworzy się obwód ładowania kondensatora C1: dodatni przewód zasilający - R3 - R2 - C1 - R1 - przewód wspólny. Gdy tylko napięcie na wejściu C przełącznika DA1.1 osiągnie próg przełączenia, nastąpi otwarcie przełącznika DA1.2.

Teraz kondensator C1 zaczyna się rozładowywać przez rezystory R1, R2 i rezystancję otwartego przełącznika DA1.2. Z zastrzeżeniem warunków R1 < R2 < R3 < R2; Upit = const Ustalono eksperymentalnie, że okres oscylacji zależy od wartości elementów R2 i C1 w następujący sposób: jeśli Upit = 5 V. to T = 0.6 R2-C1; 10 V -0,5 R2-C1; 15 V-0.4 R2-C1.

Istnieje także możliwość zbudowania wyzwalacza RS z wykorzystaniem przełączników analogowych (rys. 4). Załóżmy, że wyzwalacz jest w stanie zerowym (Q=0, Q=1). przełącznik DA1.1 jest zwarty (na jego wejściu C jest niski poziom), a DA1.2 jest otwarty (na jego wejściu C jest wysoki poziom).

Po naciśnięciu przycisku SB2 „S” na wejście C przełącznika DA1.2 podawane jest niskie napięcie, następuje jego zamknięcie, a na wyjściu Q wyzwalacza pojawia się pojedyncze napięcie. Przełącznik DA1.1 otwiera pojedyncze napięcie na wejściu C i wyjście Q przechodzi do zera.

Podobnie po naciśnięciu przycisku SB1 „R” przełącznik DA1.1 zamyka się, a wyjście Q przechodzi w stan pojedynczy. Przełącznik DA1.2 otwiera się przy pojedynczym napięciu na wejściu C i zerowym napięciu na wyjściu Q.

Przykład konstrukcji wyzwalacza Schmitta pokazano na schemacie na ryc. 5.

Tutaj przełącznik DA1.1 działa jako wtórnik napięciowy. Dobierając odpowiednie wartości rezystancji rezystorów R1-R4 można ustawić górny próg załączenia wyzwalacza Uв i dolny U.. Wartości napięcia progowego można wyznaczyć z przybliżonych zależności (zaniedbujemy rezystancję kanału sygnałowego rozwartego wyłącznika i spadek napięcia na otwartej diodzie):

Zwykle przyjmuje się, że rezystancja rezystora R1 mieści się w zakresie od 10 do 50 kOhm. R2 i R3 – od 0.1 do 1 MOhm [3].

Stosując przełączniki analogowe należy pamiętać, że ich rezystancja załączenia zależy od napięcia zasilania. Wahania napięcia zasilania prowadzą do odpowiednich zmian częstotliwości generowanych impulsów, a także progów wyzwalania Schmitta.

literatura

1. Pukhalsky G. I., Novoseltseva T. Ya Projektowanie urządzeń dyskretnych na układach scalonych (podręcznik). - m Radio i komunikacja. 1990. s. 109. 110.
2. Biryukov S. A. Urządzenia cyfrowe na układach scalonych MOS (wyd. drugie). - M. - Radio i łączność. 1996. s. 81-83.
3. Zeldin E. A. Urządzenia impulsowe na mikroukładach. - M.: Radio i łączność. 1991. s. 30.31.

Autor: V. Oleinik, Korolev, obwód moskiewski

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt 06.05.2024

Dźwięki, które otaczają nas we współczesnych miastach, stają się coraz bardziej przeszywające. Jednak niewiele osób myśli o tym, jak ten hałas wpływa na świat zwierząt, zwłaszcza na tak delikatne stworzenia, jak pisklęta, które nie wykluły się jeszcze z jaj. Najnowsze badania rzucają światło na tę kwestię, wskazując na poważne konsekwencje dla ich rozwoju i przetrwania. Naukowcy odkryli, że narażenie piskląt zebry rombowatej na hałas uliczny może spowodować poważne zakłócenia w ich rozwoju. Eksperymenty wykazały, że zanieczyszczenie hałasem może znacznie opóźnić wykluwanie się piskląt, a pisklęta, które się wykluwają, borykają się z szeregiem problemów zdrowotnych. Naukowcy odkryli również, że negatywne skutki zanieczyszczenia hałasem rozciągają się na dorosłe ptaki. Zmniejszone szanse na rozrodczość i zmniejszona płodność wskazują na długoterminowe skutki, jakie hałas drogowy wywiera na dziką przyrodę. Wyniki badania podkreślają taką potrzebę ... >>

Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

W świecie nowoczesnych technologii audio producenci dążą nie tylko do nienagannej jakości dźwięku, ale także do łączenia funkcjonalności z estetyką. Jednym z najnowszych innowacyjnych kroków w tym kierunku jest nowy bezprzewodowy system głośników Samsung Music Frame HW-LS60D, zaprezentowany podczas wydarzenia World of Samsung 2024. Samsung HW-LS60D to coś więcej niż tylko system głośników, to sztuka dźwięku w stylu ramki. Połączenie 6-głośnikowego systemu z obsługą Dolby Atmos i stylowej konstrukcji ramki na zdjęcia sprawia, że ​​produkt ten będzie idealnym dodatkiem do każdego wnętrza. Nowa ramka Samsung Music Frame jest wyposażona w zaawansowane technologie, w tym Adaptive Audio zapewniający wyraźne dialogi na każdym poziomie głośności oraz automatyczną optymalizację pomieszczenia w celu uzyskania bogatej reprodukcji dźwięku. Dzięki obsłudze połączeń Spotify, Tidal Hi-Fi i Bluetooth 5.2, a także integracji inteligentnego asystenta, ten głośnik jest gotowy, aby zaspokoić Twoje ... >>

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Serwery Microsoft będą wyposażone we własne procesory 27.06.2014 Na początku 2015 roku Microsoft planuje przenieść wyszukiwarkę Bing na serwery z procesorami FPGA. Korporacja niezależnie przeprogramowała chipy Altera do przetwarzania żądań Bing. Microsoft zakończył testy serwerów z układami FPGA, w programowaniu których brali udział inżynierowie korporacji. Serwery zostały skonfigurowane do obsługi usługi Bing, raporty przewodowe. Układy FPGA to układy, które po wyprodukowaniu można przeprogramować, aby sprostać nowym wyzwaniom lub określonym zastosowaniom. W przypadku Microsoftu chipy FPGA wyprodukowała Altera, a Microsoft był zaangażowany w ich rozwój i produkcję na poziomie przeprogramowania. Autor projektu, Doug Berger, uważa, że ​​nowe procesory przynajmniej podwoją szybkość usługi. Program pilotażowy objął 1632 serwery FPGA wyprodukowane przez pioniera programowalnych układów scalonych, firmę Altera. Po pomyślnym zakończeniu programu Microsoft zdecydował się na początku 2015 roku wyposażyć w takie serwery istniejące centra danych Microsoft. Serwery te będą początkowo obsługiwać Bing, a potem – prawdopodobnie – inne usługi Microsoftu. Każdy serwer został wyposażony w procesor Intel Xeon oparty na standardowej architekturze (x86) oraz płytkę z układem FPGA. Płyty z układami FPGA we wszystkich 1632 serwerach zostały połączone w „sieć wyszukiwania maszyn” Catapult, która obsługiwała żądania ze strony Bing, przejmując tę ​​funkcję od procesorów. Jednocześnie sieć miała możliwość połączenia 8 kart FPGA w jeden węzeł, aby poprawić wydajność.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Wieczorna kawa wybija zegar biologiczny

▪ Ściemnialne sterowniki LED Mean Well ODLC-45/65

▪ Mini Robot do eksploracji Księżyca

▪ Znaleziono dowody na istnienie egzotycznej materii kwarkowej

▪ Kluczowa technologia tranzystorów optycznych

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Radioelektronika i elektrotechnika. Wybór artykułów

▪ artykuł Johanna Augusta von Einsiedela. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Dlaczego zaburzenia genowe występują tylko u mężczyzn? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Praca na przewijarkach. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Farba do maszyn do pisania. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Pozyskiwanie dwutlenku węgla z lemoniady lub wody mineralnej. Doświadczenie chemiczne

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024