Ze houden niet van saai, maar dat zijn we allemaal. Afgelopen zelfgemaaktsoulmate gemaakt, ik kon niet gaan. Kijk eens hoe ongebruikelijk.
Er wordt aangenomen dat logische elementen die omvormers bevatten - AND-NOT, OR-NOT en exclusieve OR-NOT - niet alleen op diodes en weerstanden kunnen worden uitgevoerd. Maar de auteur van Hackaday onder de zeer coole bijnaam Dr. Kakkerlak (stel je een kakkerlak voor met een fonendoscoop - grappig?) Toont een beetje saaiheid en concludeerde dat de LED een soort diode is en dat de fotoresistor een soort weerstand is. Ja, het is nog steeds mogelijk!
Eerst maakte hij een optocoupler van een LED en een fotoresistor en nam deze vervolgens op in zo'n circuit:
De indicatieled - een die geen deel uitmaakt van de optocoupler, maar wel zichtbaar is voor de gebruiker - verbond hij niet in serie met de fotoresistor, maar parallel daarmee. Als de optocoupler-led brandt, wordt de weerstand van de fotoresistor minder dan de weerstand van de weerstand waardoor de indicator-led wordt gevoed. Wat er gebeurt, wordt wetenschappelijk shunten genoemd. De indicator-LED gaat uit. En als u de optocoupler-led uitschakelt, gaat de indicator-led juist branden, omdat het rangeren stopt. Dus we hebben een omvormer op sommige diodes en weerstanden. Het eerste logische element voor verdiende boringen!
Maar de optocoupler was natuurlijk omslachtig. Nu Dr. Kakkerlak zal het oplossen.
Nu compacter. Alleen licht zal van buiten doordringen. Over het algemeen is het niet alleen dat mensen krimp hebben uitgevonden. Ze komt goed van pas!
In plaats van een indicatieled kan de led van een andere optocoupler worden aangesloten op de uitgang van de omvormer, dat wil zeggen dat complexe circuits kunnen worden samengesteld uit dergelijke logische elementen. Maar op sommige omvormers kom je niet ver. Toen hij dit besefte, voegde de meester de gebruikelijke, niet-lichtgevende diodes toe en maakte een mooi element NAND:
Als in dit circuit de gebruikelijke diodes worden omgekeerd en de linkerweerstand wordt uitgesloten, wordt een OR-NOT-element verkregen. Nu de elementen zelf zijn ontwikkeld, bedenkt de tovenaar waar hij ze moet toepassen en doet zoiets:
Dit is een RS-trigger. Twee AND-NOT-elementen erin worden gebruikt als omvormers (beide ingangen zijn aangesloten), de andere twee zijn hetzelfde voor het beoogde doel. Bekijk het diagram:
Dr. Cockroach controleert haar:
Het werkt zoals het hoort bij een RS-trigger.
Na verschillende nachtlampjes te hebben gedemonteerd, heeft Dr. Kakkerlak vond in elk van hen een fotoresistor en een klein bord met een SMD-LED.Hij maakte er ook optocouplers van en dacht toen: waarom voor elk logisch element een vrij groot bord als weerstanden en gewone diodes heel compact kunnen worden geplaatst met surround montage? Vergelijk de nieuwe logische elementen met de oude - het verschil in afmetingen is aanzienlijk!
De bevindingen zijn als volgt:
De tests zijn in volle gang en te oordelen naar het ontbreken van geschreeuw en het slaan van de tafel, werkt alles zoals bedoeld:
Niet alleen triggers, maar ook multivibrators zijn gebouwd op gewone logische elementen. Op het "saaie" blijkt het ook mogelijk te zijn. En op niet-SMD-shnyh:
En op SMD-shnyh:
Ik herinner me dat er een fantastische film was over robots die zich vermenigvuldigden door verschillende stukken ijzer te demonteren en hun eigen soort uit hun onderdelen te assembleren. Zeer vergelijkbaar met een van hen:
Geleid door de elektrische en logische circuits, kunt u ook het wizard-experiment herhalen:
Houd er rekening mee dat op de eerste van de Dr. Kakkerlak toonde de indicator-LED's en weerstand niet voor hen.
Vervolgens keek de meester opnieuw naar het circuit van het AND-NOT-element en realiseerde zich: een pull-up-weerstand aan de uitgang is niet nodig, omdat deze aan de ingang van het volgende zelfde element staat. Natuurlijk, als het volgende element OR-NOT is, waar er geen pull-up-weerstand alleen aan de ingang is, zal niets werken. Maar de elementen OR-NOT "Doctor Cockroach" besloten het niet meer te gebruiken, omdat er wat spanningsverlies van een logisch niveau in voorkomt. OF-elementen kunnen altijd worden gemaakt van omvormers en NAND-elementen, die nu als volgt zijn gerangschikt:
Dit is hoe het circuit van de multivibrator en het NAND-element werkt:
En de meester besloot: in plaats van hem naar de hele JK-trigger te zwaaien?
En om het bruter en duidelijker te maken, Dr. Kakkerlak van logische poorten, zij het met SMD-optische koppelingen, maar op stijgleidingen:
Het werkt dus wanneer het wordt geklokt met een multivibrator. Het circuit is erg kritisch voor de voedingsspanning.
Wel, integendeel, hij maakte het element in een niet-SMD-versie miniatuur, met behulp van surroundmontage, en gaf het een verticale vorm om eruit te zien als een transistor:
Door zijn gedrag lijkt een dergelijke optocoupler ook op een transistor, en niet op een veld, maar op een bipolaire. Het wordt namelijk gestuurd door de stroom.
Deze logische elementen werken op lage frequenties, dus het is handig om hun werk te volgen met een software-oscilloscoop op een computer of smartphone. Dr. Om te beginnen probeerde Cockroach theoretisch de golfvorm aan de uitgangen van de multivibrator te berekenen met een frequentie van 43 Hz en de exacte selectie van de voedingsspanning:
Reëel signaal bij 19,8 Hz:
Hij, na omkering:
Maar wat gebeurt er als de frequentie wordt verhoogd tot 42,2 Hz:
"Dr. Cockroach" kwam tot de conclusie dat de parasitaire capaciteiten in de fotoresistor de golfvorm vervormen.
De meester experimenteert met leds met de grootte 0402. Ze zijn zo klein dat ze allemaal, vergeleken met de fotoresistor, klein zijn:
En het werkt:
Maar aangezien het logische element niet opnieuw wordt samengesteld door volumetrische bewerking ...
De master heeft nog een multivibrator aan de JK-trigger gekoppeld en bewondert het resultaat:
En nu deelt hij de circuits van elementen NOT, AND-NOT en OR-NOT, en in de derde optocoupler zitten twee LED's. Het is echter niet duidelijk hoe dit consistent is met het feit dat hij eerder al dan niet wilde weigeren.
Dr. Cockroach besloot om te proberen een lineaire versterker te maken op een optocoupler - niet allemaal hetzelfde, om zich te beperken tot logische elementen. Het bleek precies de versterker te zijn - daarmee is het geluid bij dezelfde amplitude van het ingangssignaal luider dan zonder. Doe dit gewoon nooit - als het circuit een constante bron heeft, moet de signaalbron niet rechtstreeks worden aangesloten, maar via een condensator.
En dit is een microcircuit, meer bepaald een microassemblage met vier NAND-elementen, net als in onze geliefde K155LA3!
Waar een analoog van K155LA3 is, is er ook een D-trigger - het vereist slechts vier logische elementen EN NIET. Net als de prototype-chip kan een zelfgemaakte microassemblage in zo'n trigger worden veranderd door slechts één draad toe te voegen.
Om de trigger te besturen, bouwde de meester een pretentieloze, maar perfect werkende afstandsbediening. Deze keer is natuurlijk alles weer gelukt:
De RS-trigger kan aanzienlijk worden vereenvoudigd als u deze niet uit logische elementen haalt, maar het principe toepast van een zelfvergrendelend relais dat elke elektricien kent.Slechts een klein beetje aangepast, dus je kunt niet op beide knoppen tegelijk drukken - sluit de stroombron kort:
Een andere trigger, iets complexer, heeft dit nadeel niet. Daarin zijn weer twee LED's tegelijk gericht op dezelfde fotoresistor:
Om ervoor te zorgen dat de trigger een uitgang heeft, heeft Dr. Tarakan het circuit iets meer gecompliceerd (waar nu integendeel één LED op twee fotoresistoren tegelijk schijnt) en een omvormer toegevoegd:
Alles werkt weer:
Om een enkele opname te maken met een ongereguleerde uitgangspuls, Dr. Kakkerlak levert het ingangssignaal EN rechtstreeks aan de ene ingang van het element en hetzelfde signaal aan de andere, maar passeerde een keten van drie omvormers. Dat is over het algemeen gelijk aan één omvormer, alleen de vertraging is langer:
Wel, er worden lange pulsen ingevoerd, korte worden uitgevoerd. Wat je nodig hebt!
Nou, voor de meester - een hele teller van triggers, maar hij is nog niet klaar:
Ik hoop dat de lezer nu wat loyaler zal zijn aan verveling. Een daarvan bewees dat inverterende logische elementen op dezelfde diodes en weerstanden mogelijk zijn als de LED als een doorwaadbare plaats wordt beschouwd en de fotoresistor een weerstand is. En hij heeft zoveel interessante dingen gedaan. En hij zal deze teller zeker krijgen.
Vervelen is over het algemeen geweldig!