Здравствуйте, мои дорогие читатели и немногочисленные подписчики, я снова в эфире! :)
После завершения двоичного калькулятора меня потянуло на троичную логику. Штука весьма интересная и увлекательная. Относительно давно про неё читал отрывки из обрывков, пытался вникнуть, осознать. Волею судеб в интернете наткнулся на один интересный форум и тему про троичный сумматор. И у меня снова подгорело, что я даже там зарегистрировался :) Автор темы решил построить и собрать троичный сумматор. На всё про всё у него вышло 314 транзисторов! При чём 4-х разных типов в троичном сумматоре на 3 входа. Это меня окончательно мотивировало для плотного погружения в эту тему.
Схемы
Для начала я накидал таблицы истинности и решил построить блок-схему сумматора, что бы опираясь на неё уже строить принципиальные схемы блоков. Не всё прошло без ошибок, много пришлось переделывать. При помощи ещё одного участника форума пазлы наконец-то сошлись. Я решил вообще от блоков отказаться - меньше транзисторов расходуется. В итоге у меня вышло вот что:
Схему в эмуляторе JS можно посмотреть по этой ссылке.
Ссылка на эмулятор со схемой.
Это две принципиальные схемы которые необходимы для сборки полного троичного сумматора. При чём вторая в себе уже содержит первую. Первая нужна отдельно ещё.
Блок-схема полусумматора блоки которой включены в последнюю принципиальную схему. 3 в одном - получилась экономия 4-х транзисторов. Пустячок, а приятно :)
Далее следует сумматор на 3 входа:
Надо отметить, что сумматор в троичной логике позволяет складывать 4 числа. Сумматор на 4 входа:
В целом по транзисторам получилось очень даже компактно. На полусумматор требуется 22 транзистора и 12 сопротивлений. На сумматор х3 - 54 транзистора и 31 сопротивление. И на сумматор х4 - 86 транзисторов и 50 сопротивлений.
Транзисторы всего двух типов требуются - полевики с изолированным затвором N и P канальные.
Схемы проверены в эмуляторе, осталось собрать макетку для полной уверенности, что это всё будет работать в реальности. Макетка полусумматора включает в себя всё. С неё и начну.
Выбор деталей
Начал я искать полевики в корпусе TO-92 и удивился что P канала в этом корпусе нет, и что цены прилично выше чем на транзисторы в SMD исполнении. Если покупать 50 штук то это не так важно, но если собирать что-то на 500 и выше, то уже цена кусается. Делать нечего, надо покупать SMD и возиться с ними. Свой выбор я остановил на вот этих транзисторах:
Хочу заметить, что тоже был удивлён, когда узнал что бренд под которым они выпускаются - зарегистрированный товарный знак российской компании! И что даже в Чип и Дипе цены на них ниже чем на китайских маркетплейсах. На сайте Кин Сид партия от 500 штук начинается от 50 копеек за штуку! Но я решил пока не покупать большую партию, для полусумматора столько не нужно. Купил на Озоне 40 и 20 штук - минимум что там было. Заказал так же себе антистатический браслет и стеклотекстолит для вырезания макетки.
Пока выбирал детали озадачился тем , что мне нужен ещё двухполярный источник питания, а у меня в хозяйстве такого нет. Решил вначале собрать простенькую схемку на линейных стабилизаторах 7805 - у меня их полно. Но, по уму если, нужен был ещё 7905 - для нижнего плеча. У меня его не было, заказывать тоже не стал. Решил тогда собрать схемку на операционном усилителе и двух силовых транзюках - классику. Собрал, но комплементарной пары силовых транзюков у себя тоже не нашёл, влепил что было. В итоге при относительно среднем перепаде нагрузки на плечи баланса не было. Потом меня осенило , что можно зарядки от телефонов попробовать. Линейные БП даже при 300 миллиамп. нагрузки уже греться будут, радиаторы нужны, а тут всё под рукой фактически и не греющееся. :) Порылся у себя в хламе, отобрал пару старых зарядок, немного подшаманил их:
Выпилил коробочку на ЧПУ из клёна и дуба! :) Поместил это всё в коробочку, усадил на термоклей, соединил, проверил на нагрузках:
Двухполярный источник питания готов к работе!
Реализация
Занялся разводкой печатной платы в спринтлоуауте. Решил плату резать на ЧПУ. Так как у меня поверхностный монтаж, то решил ничего не сверлить и всё этим верхним монтажом запаять. Получилось вот что:
Но ЧПУ оказался далеко не так хорош, как хотелось бы. При чём всё тщательно вымерял , фрезу подбирал, три раза разводку переделывал. Всё равно несколько дорожек порваны, и пара вообще не прорезана. Может это уже глюк арткама такой. В общем пришлось ещё плату колхозить немного, всё равно макетка:
Вроде всё приколхозил, но проверка результат (-1) + (-1) не хотела правильно отображаться, не загорался светодиод суммы верхний. Пересмотрел всю плату вдоль и поперёк, уже грешить на транзисторы начал, но тестер показал обрыв одной дорожки, которая визуально вроде целая была. В общем эту проблему тоже решил и всё заработало правильно - как надо!
Постскриптум
В общем и целом предварительными этапами я удовлетворён, сейчас надо ещё чутка платку подшаманить, хочу залить термоклеем хлипкие участки во избежании что туда что-нибудь токопроводящее не попало и не создало коротыш. Уже можно смело рисовать разводку для заводской платы и отправлять на заказ. Но у меня ещё идейка есть слепить троичный регистр последовательного ввода, как в двоичном калькуляторе, а уже потом финишный вариант калькулятора троичного делать. На этом пока всё. Продолжение следует...