Ответы пользователя по тегу Схемотехника
  • Как можно изобразить семисегментный индикатор на схеме?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    Если речь идёт о блочной схеме, как на вашей картинке, то надо пририсовать ещё один (или больше) кубик, на нём написать "Индикация", и к нему подвести ответвление шины данных.
    Если речь идёт о принципиальной схеме, то там 7-сегментник обычно отображается как диодная матрица. Диоды в ней дополняются символами излучения света и буквами обозначений сегментов (в соответствии с общепринятым стандартом). К матрице надо добавить аппаратный драйвер от шины данных, это либо параллельный 8-разрядный регистр, либо универсальное устройство ввода-вывода 580ВВ55.
    Ответ написан
  • Как влияет емкости нагрузки на выходные параметры ИМС (КМОП и ТТЛ)?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    Полумостовые выходные каскады цифровых микросхем имеют своё выходное сопротивление, через которое, собственно, и происходит перезарядка емкостей, подключённых к выходам. Если значение Rвых неизвестно или не найдено (например, в даташите или прочих директивных документах изготовителя), то его нетрудно измерить на натурном экземпляре конкретной микросхемы. Методика такого измерения элементарна и широко известна.
    Ну а дальше опять-таки элементарно - перемножаем это Rвых на ёмкость нагрузки и получаем постоянную времени выходной цепи. Величина, обратная ей - оценочное значение верхней границы частотной характеристики рассматриваемой цифровой схемы с рассматриваемой нагрузкой.
    Надо помнить, что это очень грубое, ориентировочное значение, но для многих практических случаев такой прикидки "на пальцах" бывает достаточно. По крайней мере, порядок величин она оценить позволяет.
    Ответ написан
  • Что за обозначения у R? Зачем резисторы на выход соединителя?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    Здесь другие номиналы у R. Как они выбираются?
    Армянское Радио уже ответил про подтягивающие резисторы (кстати, почему они подтягивающие, знаете?). К его ответу добавлю, что их номиналы выбирают не только исходя из обычая, но и из требуемого быстродействия: чем быстрее должны перезаряжаться ёмкости элементов и соединительных линий, тем меньше должны быть номиналы этих резисторов.
    резисторы с мощностью рассеивания 0.125 Вт. Почему? Для чего? Почему именно такие?
    Ну, это как обычно - перемножают средний ток через резистор на среднее напряжение, получают выделяемую на нём мощность. Он должен её рассеять в тепло, чтобы не выгореть. Чтобы он остался жив с гарантией, берут резистор рассеиваемой мощностью вдвое-втрое больше расчётной.
    Для чего через один поставлен резистор на выход земли?
    Пины, которые через один подключены к GND, являются некоторым аналогом экранировки. Так часто делается в ленточных кабелях (шлейфах), чтобы создать однородную среду для безотражательного распространения сигнала. А те, которые подключены к GND через резисторы - это информационные, по ним на другой конец кабеля передаётся сигнал "логический ноль".
    Ответ написан
  • Как размещать развязывающие конденсаторы? Что исправить?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    В стародавние времена по совецким гостам полагалось располагать цифровые микросхемы рядами с общим шинным питанием, и на каждый ряд ставить один электролитический конденсатор (это у вас 22 мкф) и по 0,1 мкф параллельно каждой микросхеме. Так что у вас всё ОК, если не считать странные номиналы, выпадающие из этого правила.
    Но это для цифровых. Для чего другого правила могли быть другими.
    Ответ написан
  • Как диодом компенсировать холодный спай?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    Это элементарно, Ватсон. Прямое падение на диоде имеет температурный коэффициент примерно 2 мВ/градус. С помощью делителя R2,R3 это значение уменьшают до уровня, равного напряжению холодного спая, но с обратным знаком. Значит, насколько выход термопары опускается от действия холодного спая, настолько же (в идеале, конечно) его поднимает напряжение с R3. А постоянную составляющую с диода и делителя сводят к нулю с помощью R6.
    Нужно только не забывать, что ввиду нелинейности характеристик диода и его ограниченного темп. диапазона, компенсация будет принципиально неточна.
    Ответ написан
  • Как определить номиналы радио деталей на схеме?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    keldish, насчёт R4 ваша прикидка похожа на правду. Далее всё просто:
    Ток светодиода в оптроне обычно несколько мА, для определённости возьмём 5. Поделим 220/5, получим ~43 kOm (это суммарно для R1 и R3, мощность рассеяния для них д.б. не менее 1,5 Вт).
    Диод D1 в вашей схеме включён неправильно, при таком включении ток управления до светодиода не дойдёт. Поэтому включаем его перевёрнуто по отношению к нарисованному. На R2 при токе 5 мА должно падать, скажем, с десяток вольт - 10/5 = 2 kOm. Нужно проверить по даташиту, способен ли светодиод оптрона выдержать обратное напряжение величиной эти 10 вольт (ведь 220 - это переменка!), и если нет, то пересчитать R2 на такое напряжение, которое он выдержит с запасом.
    И последнее - C1. Если вы хотите, чтобы до МК доходил каждый отдельный полупериод сетевых 220 вольт, то С1 д.б. не более 0,01 мкФ. Если же надо, чтобы МК реагировал лишь на сам факт нажатия кнопки, то полупериоды надо сгладить, тогда С1 д.б. электролитический, не менее нескольких мкФ, плюсом вверх.
    Ответ написан
  • Роль кондёра в цепи?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    При таком включении конденсатора мы получаем т.н. "интегратор". Его действие в цепи прохождения сигнала равноценно обычной Г-образной RC-цепи с постоянной времени, равной произведению С5 на R (параллель R6 и R7).
    Такая цепь ограничивает частотную характеристику, сглаживает переходные процессы и подавляет возможное возбуждение в кольце ООС стабилизации напряжения. В цепи измерения тока такого интегратора нет, поскольку там происходит триггерное срабатывание, при увеличении тока сверх порога, заданного регулятором R13, и это требует не ограничения быстродействия, а наоборот, его максимизации, чтобы ничего не успело сгореть.
    Ответ написан
  • Можно ли использовать tda2030a как операционный усилитель?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    Да, то, что у вас нарисовано, вполне работоспособно. TDA2030A действительно похож на среднестатистический ОУ - те же два входа, симметричное питание (как один из вариантов) и т.д. Но есть один нюанс - что понимать под ОУ (или даже так - что вы лично понимаете под ОУ).
    ОУ как элемент электроники - это основной узел аналоговой вычислительной машины, решающей уравнения, заданные как набор электрических параметров. Решение может быть абсолютно точным, если эти кубики, из которых состоит АВМ, идеальны. Идеальным ОУ считается такой, у которого бесконечно большие коэффициент усиления, входное сопротивление, рабочий диапазон входных и выходных сигналов, полоса усиливаемых частот и бесконечно малые выходное сопротивление и собственные шумы. Любой реальный ОУ может лишь приближаться к этому идеалу, и поэтому результат решения будет всегда содержать ошибку. Например, если у ОУ полоса частот 1 МГц, то с сигналами частотой 1 кГц он будет работать (грубо говоря) вдесятеро точнее, чем с сигналами частотой 10 кГц.
    Теперь вернёмся к сабжу. Параметры TDA2030A как ОУ дальше от идеала, чем у большинства тех ОУ, которые мы привычно относим к этому классу. Полоса частот всего 100 кГц, собственное усиление (без петли ОС) - 80 дБ, у большинства привычных малосигнальных ОУ эти параметры куда круче. Так что да, применять его как ОУ можно, но с учётом этих ограничений. Как, впрочем, и любой другой ОУ.
    Ответ написан
  • Можно ли подключить однофазный двигатель через частотник?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    Вы перечислили не все: асинхронные могут быть реально однофазные с конденсаторным сдвигом фазы или с КЗ-витком, и 3-фазные,в которых однофазность имитирована подключением одной из фаз через конденсатор. Первые имеют 2 обмотки, сдвиг фаз токов в которых 90 градусов (и это абсолютно штатный режим), вторые имеют только одну обмотку (сдвиг фазы делается в магнитном поле за счёт КЗ-витка, надетого на часть сердечника), а третьи имеют 3 обмотки и требуют сдвига фазы 120 градусов, но в них подбором конденсатора приходится получать что-то около 100 градусов. Такой нештатный режим приводит к недобору мощности и крутящего момента, из-за чего на пуске приходится к рабочему конденсатору подключать добавочный пусковой. Зато 3-фазный мотор дешев и легко раздобывается, потому этот способ наиболее распространён.
    Теперь по делу. Частотником, как я понимаю, вы хотите регулировать обороты ваших моторов (а для чего ещё он может быть нужен?).
    1. Коллекторный - это тот же мотор постоянного тока (как правило с сериесным включением обмоток статора), и обороты его прекрасно регулируются в очень широком диапазоне (до тысяч раз - скажем, от 15000 до 5 об/мин) путём изменения питающего напряжения. Если он переменного тока, то годится простейший тиристорный регулятор, состоящий из 4...5 деталюшек. Никакого частотника к нему не надо, при изменении частоты могут быть неприятности (например, падение мощности, излишний нагрев).
    2. Оба асинхронных с конденсатором могут работать от частотника, но в очень узких пределах изменения частоты. Причина этого - в конденсаторном сдвиге фазы: конденсатор подбирается под определённую частоту (а в 3-фазном ещё и под определённую нагрузку), и по мере её изменения сдвиг в 90 градусов превратится в чёрт знает сколько, и мы получим падение мощности и вращающего момента, а скорее всего и излишний нагрев.
    3. Вот если конденсатора нет, то можно использовать частотник по-обычному. Но это будут лишь 3-фазные моторы в штатном включении, или однофазные совсем маломощные (максимум 10...20 ватт), в которых сдвиг фазы делается короткозамкнутыми витками на части магнитопровода (такие применяются в сливных насосах автоматических стиралок или когда-то давно в старых патефонах).
    Ответ написан
  • Как получить обратную связь от реле 220 В -> 5 В?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    Само реле может дать сигнал обратной связи, сработало ли оно - всё верно, с помощью ещё одного контакта, коммутирующего цепь специально выделенного для этого входа ардуинки. Но есть единственный аварийный случай, который такой обратной связью не охватывается - это неисправность самого реле, при которой один контакт сработал, а второй по какой-либо причине не сработал (ну или наоборот).
    Если этот нюанс актуален и надо охватить все случаи, сигнал ОС придётся брать прямо из управляемой цепи (сюда же добавляется упомянутый вами случай, когда выходная цепь управляется не только ардуинкой, но и чем-то дополнительным - ручным выключателем, например). Это должны быть датчики напряжения или тока - обычно токовый трансформатор либо оптрон, при нём пара-тройка элементов, нормирующих выходной сигнал до величины, приемлемой ардуинке.
    Надо принять во внимание, что такие датчики являются пороговыми, сигнал ниже порога будут трактовать как его отсутствие.
    Ответ написан
  • Как сделать так, чтобы AC питание можно было включать любой стороной?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    Извините, очень невнятные формулировки. Давайте уточнять.
    Мне нужно управлять двигателем
    Что вы подразумеваете под термином "управлять" - только вкл-выкл или ещё и менять тягу/обороты? Или ещё и реверс? Твердотельное реле всё это умеет, но схематика в этих случаях существенно разная. Что будет органом управления? Кнопка, две кнопки, тумблер, электросигнал (какой?) или ещё что-то?
    двигателем переменного тока
    Их целая куча вариантов: асинхронные или синхронные (со сдвигом фазы с помощью конденсатора или КЗ-витка), коллекторно-щёточные (многие модели прекрасно работают на переменке) - какой ваш? И какова мощность, хотя бы порядок величин?
    UPD1. ОК, продолжим.
    насос на асинхронном двигателе. Требуется включать-выключать и менять скорость вращения.
    Во-первых, что за асинхронник? С конденсатором? Во-вторых, обороты асинхронника обычно привязаны к частоте питания (на считанные проценты медленнее синхронной частоты) и практически не регулируются. При попытке изменять обороты регулировкой напряжения питания начинаются неприятности: резкое уменьшение момента на валу и его нестабильность, рост потерь (перегрев). А как регулировались обороты в исходном варианте? Там случайно не частота ли регулировалась? Если да, то это меняет весь подход.
    UPD2.
    регулировка скрости только на разгоне-торможении
    Ну, тогда действительно можно напряжением, т.е. симисторным регулятором, исполнительный элемент которого - то самое реле с оптронным входом. При включении пусть начинает с 40...50%, и далее подъём до 100% за пару секунд. Для этого софт вашего контроллера должен включать в себя подпрограмму 100-герцовой ШИМ.
    Вопрос я задавал только для того, чтобы подключать насос не к бесперебойнику, а прямо в розетку.
    Не понимаю, чего вы всполохнулись. Симисторное реле - вещь симметричная относительно полярности (ну или по крайней мере должна быть таковой), от положения вилки в розетке в реле ничего не меняется. По входу - тоже, поскольку он гальванически развязан через оптрон. Так что причин для паники нет.
    Ответ написан
  • Имеет ли каждый USB-порт на материнской плате независимую величину силы тока?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    По спецификации, на каждый USB-2 отпускается действительно 0,5 А, на USB-3 - 0,9 А, и на USB-C и того больше. Реально на многих матерях они запитываются попарно (одна перемычка переключения питания от общих 5 V или 5 V дежурки на пару соседних портов) через общий самовосстанавливающийся предохранитель, который (как я замерял) срабатывает где-то при 1...1,5 А.
    Параллельное питание от соседних USB в практике случается - например, во времена, когда USB-3 ещё не было, видел в продаже внешние HDD-накопители со специальным хвостом питания, снабжённым двумя USB-втычками (из которых только одна сигнальная). Если воткнуть только один из них, диск не раскручивается, щёлкает - не хватает току.
    Ответ написан
  • Что скажите по схеме ограничения тока зарядка электролитического конденсатора?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    После нескольких уточнений наконец выяснилось, чего же вы хотите добиться: общий источник питания для нескольких цепей последовательно включённых светодиодов. Главной проблемой вы сочли узел плавного заряда фильтрового конденсатора. На мой взгляд, в такой схеме есть несколько куда более критичных мест. Но сначала по теме вопроса.

    1000 мкф - это значение подходяще для тока нагрузки 0,5...3 ампера, а не десятки миллиампер (там достаточно 22...50 мкф). Транзистор можно ставить, если надо сделать плавное, на 4...20 секунд, нарастание яркости - но ведь у вас несколько гирлянд! Неужели они должны во всей квартире стартовать одновременно? Да и насчёт выключателей - вы хотите вместо штатных, коммутирующих цепь ~220 вольт, коммутировать цепь =310 вольт, ставя выключатель между конденсатором и гирляндой? Такое решение выглядит хоть как-то оправданным для "умного дома" (да и то не всё в нём понятно), но в обычной квартире так делать смысла нет. В ней правильнее установить для каждой гирлянды свой отдельный БП - и тогда куда выгоднее применять обычные супердешёвые (и куда более надёжные!) ленты с параллельными светодиодами на 12 вольт, а не с самодельными последовательными, в которых выгорание одного диода полностью лишает вас света.
    Другое назначение узла плавного заряда - защита выпрямительных диодов от многократной перегрузки в момент включения, когда конденсатор полностью разряжен. Но эта задача полностью решается куда более простым методом - вместо T1 и R1, R3 надо вставить терморезистор сопротивлением в несколько десятков ом, снижающимся при прогреве до 0,5...3 ом, так сделано в сотнях миллионов компьютерных БП, надёжно работающих годами при примерно таком же токе нагрузки, как и у вас. Добыть такой термистор можно из любого дохлого компьютерного БП.

    И наконец о том, чего в вашем вопросе нет, а оно бросается в глаза - о стабилизаторе тока на LM317, поглощающем излишек сетевого напряжения. Дело в том, что такой стаб работоспособен только в диапазоне от 3 до 40 вольт. Допуск на сетевое напряжение в городской исправной сети 10%, т.е. от 198 до 242 вольт. Значит, если вы рассчитали стаб на нижний предел (а так обычно и делается), то на верхнем пределе напряжение на стабе выйдет за допустимые 40 вольт. Если же вы настроите его на верх диапазона (т.е. на 242), то на нижнем пределе напряжение на стабе понизится ниже 3 вольт, и он перестанет стабилизировать ток. И я уж умолчу, что будет с этой схемой в сельской местности, где колебания сетевого напряжения куда шире. Так что такая схема будет нормально работать только при стабильном напряжении сети - но при стабильной сети стабилизатор не нужен, его прекрасно заменит простой резистор.
    Ответ написан
  • Как правильно построить 24-х битный R-2R ЦАП?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    24-х битный R-2R ЦАП

    для блока питания до 0-30В

    А вы в курсе, что каждые 10 двоичных разрядов - это 1000 раз, и таким образом, ЦАП с разрядностью 20 и более на выходе будет уже оперировать микровольтами? Чтобы реально использовать его младшие разряды, придётся заключать его в фарадееву комнату, а питать не от шумящей-звенящей сети 220 вольт, а от химического источника. И это во-первых.
    А во-вторых, конструкция. ЦАПы с высокой разрядностью в принципе нельзя построить на дискретных элементах, ввиду их разброса (если только не морочиться их отбором до точности 0,001%). Они делаются только как монолитное устройство на одном кристалле, а это уже цельное готовое устройство, о правильности конструкции которого вам заботиться не надо, о ней уже позаботились его разработчики - читаешь даташит и делаешь как там написано.
    Так что забудьте про 24 и сразу берите то, что по силам - скажем, 12. Но даже и тогда берите резисторы на порядок точнее.
    Ответ написан
  • Как построить цифровую интегральную схему на транзисторах?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    Странно у вас получилось - ваши три пункта совсем не соответствуют тому вопросу, который задан в заголовке. На этот вопрос ответ известен. Да, на ранних стадиях развития микроэлектроники, покуда ИМС работали на сравнительно невысоких частотах, можно было собрать почти точный эквивалент на отдельных транзисторах. Но впоследствии, по мере развития технологий, в разработке ИМС стали учитывать более тонкие эффекты (распределение по кристаллу ёмкостей, индуктивностей, тепла, а также градиенты технологических воздействий), и это дало эффекты, не повторяемые на дискретных компонентах и позволяющие достичь непревзойдённых параметров. Скажем, этим обусловлена куда более высокая точность интегральных ОУ и ЦАП/АЦП по сравнению со спаянными из обычных элементов.
    Так что если уж копировать на дискретных элементах какую-то ИМС, то не по её принципиальной, а по её эквивалентной схеме. Да и то наверняка придётся масштабировать такое изделие в сторону более низких рабочих частот.
    Ответ написан
  • Выпрямление напряжения. Что я делаю не так?

    @nehrung
    Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
    Вы просто пока ещё не в курсе, что важны не абсолютные значения, а соотношения. Например, если задать идеальные элементы (идеальный диод с бесконечно большим обратным сопротивлением, идеальный осциллоскоп с бесконечно большим входным сопротивлением), то окажется, что идеальное сглаживание (т.е. полное отсутствие пульсаций) получается при любой ёмкости конденсатора - просто потому, что он будет заряжаться до пиковых значений и вообще не будет разряжаться.
    Если элементы не идеальные - значит, конденсатор не только заряжается, но и разряжается. Тогда у конденсатора ёмкостью 10 микрофарад, нагруженного на резистор сопротивлением 10 килоом, пульсации будут точно такие же, как у конденсатора ёмкостью 100 микрофарад, нагруженного на резистор 1 килоом, и такие же, как у конденсатора 1000 микрофарад с резистором 0,1 килоом. Это называется "постоянная времени" - произведение ёмкости конденсатора и сопротивления резистора, одинаковое для всех этих перечисленных вариантов. Если хотим уменьшить пульсации, надо увеличивать эту "постоянную", неважно каким способом - увеличением ёмкости, сопротивления, или того и другого.
    Ответ написан