De liker ikke kjedelige, men vi er alle sammen. av hjemmelagetlaget sjelevenn, kunne jeg ikke gå. Se hvor uvanlig.
Det antas at logiske elementer som inneholder omformere - OG-IKKE, ELLER-IKKE og eksklusiv ELLER-IKKE - ikke kan utføres på dioder og motstander alene. Men forfatteren av Hackaday under det veldig kule kallenavnet Dr. Kakerlakk (tenk deg en kakerlakk med et fonendoskop - morsomt?) Viste litt langsomhet og konkluderte med at LED er en slags diode, og fotoresistor er en slags motstand. Ja, det er fremdeles mulig!
Først lagde han en optokoppling fra en LED og en fotoresistor, og så inkluderte den i en slik krets:
Indikator-LED - en som ikke er en del av optokopplingen, men som er synlig for brukeren - han koblet ikke i serie med fotoresistor, men parallelt med den. Når lysdioden for optokoppling er på, blir fotoresistorens motstand mindre enn motstanden til motstanden som indikator-LED blir drevet gjennom. Det som skjer er vitenskapelig kalt shunting. Indikatorlampen slås av. Og hvis du slår av lysdioden til optokobleren, vil indikatorlampen tvert imot tennes, siden skifteren stopper. Så vi fikk en inverter på noen dioder og motstander. Det første logiske elementet for kjeder tjent!
Men optokoppleren var selvfølgelig tungvint. Nå Dr. Kakerlakk vil fikse det.
Nå mer kompakt. Bare lys vil trenge gjennom utsiden. Generelt er det ikke bare at folk oppfant svinn. Hun vil komme godt med!
I stedet for en indikator-LED, kan LED-en til en annen optokoppler kobles til omformerens utgang, det vil si at komplekse kretsløp kan være sammensatt av slike logiske elementer. Men på noen invertere vil du ikke komme langt. Når han innså dette, la mesteren de vanlige, ikke-lysende diodene og laget et fint element NAND:
Hvis i denne kretsen vanlige dioder reverseres og venstre motstand er utelukket, oppnås et OR-NOT element. Nå som selve elementene er utviklet, tenker veiviseren over hvor du skal bruke dem, og gjør noe slikt:
Dette er en RS-trigger. To OG-IKKE elementer i den brukes som omformere (begge inngangene er tilkoblet), de to andre er de samme for det tiltenkte målet deres. Ta en titt på diagrammet:
Dr. Kakerlakk sjekker henne:
Det fungerer som det passer til en RS-trigger.
Etter å ha demontert flere nattelys, Dr. Kakerlakk fant i hver av dem en fotoresistor og et lite tavle med en SMD-LED.Av disse lagde han også optokoblere, og tenkte deretter: hvorfor gjøre for et logisk element et ganske stort brett hvis motstander og vanlige dioder kan plasseres veldig kompakt ved hjelp av surroundmontering? Sammenlign de nye logiske elementene med de gamle - forskjellen i dimensjoner er betydelig!
Funnene er som følger:
Testene er i full gang, og bedømt etter fravær av skrik og stansing av bordet, fungerer alt etter hensikten:
Ikke bare triggere, men også multivibratorer er bygd på vanlige logiske elementer. På det "kjedelige" viser det seg også at det er mulig. Og på ikke-SMD-shnyh:
Og på SMD-shnyh:
Jeg husker at det var en fantastisk film om roboter som multipliserer seg ved å demontere forskjellige jernbiter og sette sammen sin egen art fra sine deler. Svært lik en av dem:
Veiledet av de elektriske og logiske kretsløpene kan du også gjenta veiviseforsøket:
Vær oppmerksom på at på den første av Dr. Kakerlakk viste ikke indikatorlysene og motstanden for dem.
Så så mesteren på kretsen til AND-NOT-elementet igjen og innså: en opptrekksmotstand ved utgangen er ikke nødvendig, fordi den er ved inngangen til neste samme element. Hvis neste element er OR-NOT, der det ikke er noen opptrekksmotstand bare ved inngangen, vil selvfølgelig ingenting fungere. Men elementene OR-NOT "Doctor Cockroach" bestemte seg for å ikke bruke den lenger, fordi det oppstår noe spenningstap på et logisk nivå i dem. ELLER elementer kan alltid lages av omformere og NAND-elementer, som nå er ordnet slik:
Slik fungerer kretsen til multivibratoren og NAND-elementet:
Og mesteren bestemte seg: i stedet for å vifte med ham på hele JK-triggeren?
Og for å gjøre det mer brutalt og tydeligere, Dr. Kakerlakk fra logiske porter, riktignok med SMD-optiske koblinger, men på stigerør:
Så det fungerer når det klokkeres med en multivibrator. Kretsen er veldig kritisk for forsyningsspenningen.
Tvert imot, han laget elementet i en ikke-SMD versjon miniatyr, ved hjelp av volumetrisk installasjon, og ga det en vertikal form for å ligne en transistor:
Ved en slik oppførsel ligner en slik optokoppling også en transistor, og ikke en felt, men en bipolar. For det styres av strøm.
Disse logiske elementene fungerer ved lave frekvenser, så det er praktisk å overvåke arbeidet deres ved hjelp av et programvaroscilloskop på en datamaskin eller smarttelefon. Dr. For det første prøvde Cockroach å teoretisk beregne bølgeformen ved utgangene til multivibratoren med en frekvens på 43 Hz og det nøyaktige valget av forsyningsspenningen:
Ekte signal på 19,8 Hz:
Han, etter å ha snudd:
Men hva vil skje hvis frekvensen økes til 42,2 Hz:
"Dr. Kakerlakk" kom til den konklusjon at de parasittiske kapasitansene i fotoresistoren forvrenger bølgeformen.
Mesteren eksperimenterer med lysdioder i størrelse 0402. De er så små at noen av dem, sammenlignet med fotoresistor, er liten:
Og det fungerer:
Men siden det logiske elementet ikke blir satt sammen igjen ved volumetrisk redigering ...
Mesteren festet en annen multivibrator til JK-avtrekkeren og beundrer resultatet:
Og nå deler han kretsene for elementer IKKE, OG-IKKE og ELLER-IKKE, og inneholder i den tredje optokoppleren to LED-er. Det er imidlertid ikke klart hvordan dette stemmer overens med det faktum at han tidligere ønsket å nekte ELLER IKKE å nekte i det hele tatt.
Dr. Kakerlakk bestemte seg for å prøve å lage en lineær forsterker på en optokoppling - ikke det samme, for å være begrenset til logiske elementer. Det viste seg nøyaktig forsterkeren - med den, i samme amplitude av inngangssignalet, er lyden høyere enn uten den. Bare aldri gjør dette - hvis kretsen har en konstant kilde, må signalkilden ikke kobles direkte, men via en kondensator.
Og dette er en mikrokrets, mer presist, en mikromontering med fire NAND-elementer, akkurat som i vår kjære K155LA3!
Der det er en analog av K155LA3, er det også en D-trigger - den krever bare fire logiske elementer OG IKKE. I likhet med prototypebrikken kan en hjemmelaget mikromontering gjøres om til en slik trigger ved å legge til bare en ledning.
For å kontrollere avtrekkeren bygde mesteren en upretensiøs, men perfekt fungerende fjernkontroll. Denne gangen gikk selvfølgelig alt ut igjen:
RS-utløseren kan forenkles sterkt hvis du ikke lager den fra logiske elementer, men bruker prinsippet om et selvlåsende relé som er kjent for enhver elektriker.Bare litt modifisert, slik at du ikke kan trykke på begge knappene samtidig - kortslut strømkilden:
En annen trigger, litt mer sammensatt, er fri fra denne ulempen. I den er to LED-er rettet mot den samme fotoresistoren samtidig:
For at utløseren skulle ha en utgang, kompliserte Dr. Tarakan kretsen litt mer (hvor nå, tvert imot, en LED lyser på to fotoresistorer samtidig) og la til en omformer:
Alt fungerer igjen:
For å lage et enkelt skudd med en uregulert utgangspuls, Dr. Kakerlakk gir inngangssignalet OG direkte til den ene inngangen til elementet, og det samme signalet til den andre, men ført gjennom en kjede med tre omformere. Dette generelt tilsvarer en omformer, bare forsinkelsen er lengre:
Vel, lange pulser legges inn, korte sendes ut. Det du trenger!
Vel, foran mesteren - en hel teller av triggere, men han er ikke klar ennå:
Jeg håper at leseren nå vil være litt mer lojal mot kjeder. En av dem beviste at inverterende logiske elementer på de samme dioder og motstander er mulig hvis LED blir betraktet som et ford, og fotoresistor er en motstand. Og han gjorde så mange interessante ting. Og han vil definitivt få denne telleren.
Generelt er det kjekt å være kjedelig!