PRACTICAL ELECTRONICS

Трехпозиционная схема коммутации Традиционные трехпозиционные схемы коммутации (например освещения, в которых лампой можно управлять с помощью любого из трех выключателей) сложны, и их физически трудно монтировать. Электронная альтернатива, обеспечивает гораздо более простую проводку, и, поскольку она работает при коммутируемом низком напряжении, это обеспечивает более простую и экономичную установку. Проводка к выключателям может быть выполнена, например, в низковольтном сигнальном кабеле, и ее можно использовать для управления широким спектром нагрузок, не обязательно подключенных к сети. Логический элемент 1С1a применяет функцию исключающего ИЛИ к выключателям 1S1 и 2S2 (двустороннее переключение), затем 1С1b применяет ту же функцию с выходом 1С1a и состоянием выключателя 3S3. Это дает эффект опционального инвертированного сигнала в зависимости от состояния 3S3. Все восемь возможных комбинаций подробно описаны в представленной таблице истинности, анализ которой показывает, что, по сути, изменение любого состояния любого переключателя включает или выключает лампу соответствующим образом. RC-цепи R4–R6 и C1–C3 предназначены для повышения помехоустойчивости. Резисторы R1–R3 обеспечивают нагрузку для переключателей, что способствует надежной работе при низком напряжении, а также повышает помехоустойчивость за счет снижения входного импеданса схемы. Выходной буферный транзистор TR1 может быть любым маломощным n-канальным MOSFET, который переключает реле. Остальная часть схемы представляет собой маломощный стабилизированный источник питания.

LED-драйвер LM3410 LM3410 -светодиодный драйвер, используемый, как в повышающих преобразователях, так и в схемах SEPIC. Схема SEPIC (Single Ended Primary Inductance Converter) позволяет устанавливать выходное напряжение источника питания выше, ниже или равным входному напряжению. Микросхема выпускается в двух вариантах с фиксированной частотой. Используя версию с тактовой частотой 525 кГц или 1,6 МГц, можно создать очень компактный драйвер светодиодов. Выходной каскад может обеспечивать ток до 2,8 А, что позволяет управлять несколькими мощными светодиодами от перезаряжаемой литиевой батареи или нескольких батарей 1,5 В. Микросхема также имеет вход диммера, обеспечивающий простое ШИМ-управление яркостью. Выходной ток определяется внешним шунтирующим резистором. Для минимизации потерь LM3410 использует внутренний опорный источник напряжения всего 190 мВ. Следовательно, рассеиваемая мощность в шунтирующем резисторе низка. Зная значение тока светодиода, номинал и рассеиваемую мощность шунтирующего резистора определяются следующим образом: R_Shunt = 0,19V/I_LED, P_Shunt = 0,19 В×I_LED. Для большинства схем достаточно индуктивности 10 мкГн (L1) при условии, что она имеет подходящий номинальный ток насыщения. Технические параметры LM3410: - Встроенный драйвер MOSFET на 2,8 А. - Диапазон входного напряжения от 2,7 В до 5,5 В. - Возможность управления до шести последовательно соединенных светодиодов (максимальное выходное напряжение 24 В). - КПД до 88%. - Доступны версии на 525 кГц и 1,6 МГц. - Поддерживает как повышающие, так и SEPIC-схемы. - Доступен в 5-контактном корпусе SOT23 или 6-контактном корпусе LLP.

Пробник для индуктивных датчиков Схема использует светодиод для индикации наличия сигнала от индуктивного датчика. Пробник построен на основе сдвоенного операционного усилителя LM358. Сигнал, поступающий от датчика представляет собой переменное напряжение. Первый операционный усилитель, включенный здесь как инвертирующий усилитель, усиливает отрицательные полупериоды этого сигнала в 820 раз. Второй операционный усилитель включен как компаратор и включает красный светодиод.

Пробник 1 кГц для усилителей Пробник генерирует тестовый синусоидальный сигнал с частотой 1000 Гц. Он состоит из классического генератора Вина-Бриджа (также известного как генератор Вина-Робинсона). Схема, определяющая частоту, здесь состоит из последовательного соединения резистора и конденсатора (R1/C2) и параллельного соединения (R2/C2), где значения резисторов и конденсаторов равны друг другу. Амплитуду выходного сигнала можно регулировать с помощью P2. Схема питается от 9-вольтовой батареи и обладает низким энергопотреблением (всего 2 мА). Искажения этого простого генератора после регулировки ПИ-регулятора и выходного напряжения 100 мВ (P2 до максимума) составляют около 0,1%.

Задержка переключения Схема была разработана как дополнение к дистанционно управляемому приводу гаражных ворот. Проблема заключалась в том, что кратковременного всплеска помех, возникающего из-за грозы или скачка напряжения в сети, было достаточно, чтобы запустить механизм. Действие схемы заключается в том, что выходной сигнал приемного модуля включается только при получении относительно длинного импульса (более 0,5 с). Схема, конечно, может также использоваться в других подобных ситуациях, таких как электрические жалюзи, сигнализации и тому подобное. В основе схемы лежит логический элемент «И-НЕ» IC1.C. Выход схемы (после инвертора IC1.D) переходит в высокое состояние только тогда, когда оба входа IC1.C находятся на высоком уровне. При запуске схемы Т1 открывается, и выход инвертора IC1.A, а следовательно, и вывод 8 IC1.C, переходят в высокое состояние. Если теперь расположить компоненты таким образом, чтобы в течение заданного времени другой вход микросхемы IC1.C оставался низким, то триггерный сигнал не будет распространяться на выход до истечения этого периода. В случае с устройством открывания гаражных ворот, это произойдет только в том случае, если кнопка на передатчике будет удерживаться нажатой. Таймер 555 используется для генерации задержанного управляющего сигнала для IC1.C. Он подключен как одновибратор. При срабатывании схемы транзистор T2 кратковременно откроется в результате положительного фронта на выходе IC1.A. Это запускает таймер 555: его выход перейдет в высокое состояние, и, следовательно, вывод 9 микросхемы IC1.C перейдет в низкое состояние. Из-за задержек распространения сигнала через компоненты на выходе IC1.C при срабатывании схемы появится очень короткий низкий импульс. RC-соединение на входе IC1.D гарантирует, что это не повлияет на выходной сигнал. Когда истекает период таймера IC2, определяемый резистором R7 и конденсатором C5, его выходной сигнал возвращается в низкое состояние. Это позволяет входному сигналу проходить через IC1.C. Если кнопка на пульте дистанционного управления была отпущена до истечения таймера, сигнал на выход не будет поступать. Когда триггерный сигнал снимается, выход IC1.A переходит в низкое состояние, что сбрасывает таймер: вход сброса микросхемы 555, как и её триггерный вход, активен в низком состоянии. Схема теперь снова находится в состоянии покоя.

«Орёл-Решка» Индикатор «Орёл-Решка» не требует настройки и управляется одним кнопочным переключателем, отображая красный или зелёный цвет на одном светодиоде. Генератор на основе микросхем IC1a и IC1b подаёт быструю последовательность импульсов через IC1c на микросхему IC2a, D-триггер. При получении каждого импульса IC2a меняет состояние с «орёл» на «решка» и наоборот. В течение 70 миллисекунд IC2a получает около 500 импульсов, после чего таймер IC1c останавливает тактовый сигнал. В течение следующих 20 мс микросхема IC1d включает транзистор TR1, что приводит к тому, что трёхцветный светодиод D1 отображает красный или зелёный цвет. Цель IC1d/TR1 – предотвратить смещение таймера IC1c из-за различий в нагрузках, связанных с D1, в пользу орла или решки. Различные факторы в совокупности обеспечивают практически полную случайность индикатора «Орёл-Решка».