No les gusta aburrirse, pero todos lo somos. Pasado hecho en casahecho alma gemela, no pude ir. Mira que inusual.
Se cree que los elementos lógicos que contienen inversores (AND-NOT, OR-NOT y exclusivo OR-NOT) no pueden realizarse solo en diodos y resistencias. Pero el autor de Hackaday bajo el sobrenombre genial Dr. Cucaracha (imagina una cucaracha con un fonendoscopio, ¿divertido?) Mostró un poco de tedio y concluyó que el LED es una especie de diodo, y la fotorresistencia es una especie de resistencia. Sí, todavía es posible!
Primero, hizo un optoacoplador a partir de un LED y un fotorresistor, y luego lo incluyó en dicho circuito:
Un LED indicador, uno que no forma parte del optoacoplador, pero es visible para el usuario, no está conectado en serie con el fotorresistor, sino en paralelo con él. Cuando el LED del optoacoplador está encendido, la resistencia del fotorresistor se vuelve menor que la resistencia de la resistencia a través de la cual se alimenta el LED indicador. Lo que sucede se llama científicamente shunting. El LED indicador se apaga. Y si apaga el LED del optoacoplador, el indicador, por el contrario, se encenderá, ya que el bypass se detendrá. Entonces, tenemos un inversor en algunos diodos y resistencias. ¡El primer elemento lógico para los agujeros ganados!
Pero el optoacoplador, por supuesto, era engorroso. Ahora el Dr. Cucaracha lo arreglará.
Ahora más compacto. Solo la luz penetrará desde el exterior. En general, no es solo que la gente inventó la contracción. Ella será útil!
En lugar de un LED indicador, el LED de otro optoacoplador puede conectarse a la salida del inversor, es decir, los circuitos complejos pueden estar compuestos de tales elementos lógicos. Pero en algunos inversores no llegarás lejos. Al darse cuenta de esto, el maestro agregó los diodos habituales, no luminosos e hizo un buen elemento NAND:
Si en este circuito se invierten los diodos habituales y se excluye la resistencia izquierda, se obtiene un elemento OR-NOT. Ahora que los elementos en sí están desarrollados, el asistente piensa dónde aplicarlos y hace lo siguiente:
Este es un disparador RS. Dos elementos AND-NOT en él se utilizan como inversores (ambas entradas están conectadas), los otros dos son los mismos para su propósito previsto. Echa un vistazo al diagrama:
El Dr. Cucaracha la revisa:
Funciona como corresponde a un gatillo RS.
Habiendo desmontado varias luces nocturnas, Dr. Cucaracha encontró en cada uno de ellos una fotorresistencia y una pequeña placa con un LED SMD.También hizo optoacopladores a partir de ellos, y luego pensó: ¿por qué para cada elemento lógico hacer una placa bastante grande si las resistencias y los diodos ordinarios se pueden colocar de forma muy compacta usando montaje envolvente? Compare los nuevos elementos lógicos con los antiguos: ¡la diferencia de dimensiones es significativa!
Los hallazgos son los siguientes:
Las pruebas están en pleno apogeo, y a juzgar por la ausencia de gritos y golpes en la mesa, todo funciona según lo previsto:
No solo los disparadores, sino también los multivibradores se basan en elementos lógicos comunes. En el "aburrido", resulta que también es posible. Y en no SMD-shnyh:
Y en SMD-shnyh:
Recuerdo que hubo una película fantástica sobre la multiplicación de robots al desarmar varias piezas de hierro y ensamblar su propia especie a partir de sus partes. Muy similar a uno de ellos:
Guiado por los circuitos eléctricos y lógicos, también puede repetir el experimento del asistente:
Tenga en cuenta que el primero del Dr. Cucaracha no mostró los indicadores LED y la resistencia para ellos.
Luego, el maestro miró el circuito del elemento AND-NOT nuevamente y se dio cuenta: no es necesaria una resistencia pull-up en la salida, porque está en la entrada del siguiente elemento. Por supuesto, si el siguiente elemento es OR-NOT, donde no hay resistencia pull-up solo en la entrada, nada funcionará. Pero los elementos OR-NOT "Doctor Cockroach" decidieron no usarlo más, porque en ellos se produce una pérdida de voltaje de un nivel lógico. Los elementos OR siempre se pueden hacer a partir de inversores y elementos NAND, que ahora se organizan así:
Así es como funciona el circuito del multivibrador y el elemento NAND:
Y el maestro decidió: en lugar de saludarlo con todo el gatillo JK?
Y para hacerlo más brutal y más claro, Dr. Cucaracha de puertas lógicas, aunque con acopladores ópticos SMD, pero en elevadores:
Por lo tanto, funciona cuando se registra con un multivibrador. El circuito es muy crítico para la tensión de alimentación.
Bueno, por el contrario, hizo el elemento en una versión en miniatura no SMD, utilizando una instalación volumétrica, y le dio una forma vertical para que pareciera un transistor:
Por su comportamiento, dicho optoacoplador también es similar a un transistor, y no uno de campo, sino uno bipolar. Porque está controlado por la corriente.
Estos elementos lógicos funcionan a bajas frecuencias, por lo que es conveniente monitorear su trabajo utilizando un osciloscopio de software en una computadora o teléfono inteligente. Dr. Para empezar, Cockroach intentó calcular teóricamente la forma de onda en las salidas del multivibrador a una frecuencia de 43 Hz y la selección exacta de la tensión de alimentación:
Señal real a 19.8 Hz:
Él, después de invertir:
Pero, ¿qué sucederá si la frecuencia aumenta a 42.2 Hz?
El "Dr. Cucaracha" llegó a la conclusión de que las capacitancias parásitas en la fotorresistencia distorsionan la forma de onda.
El maestro está experimentando con LED de tamaño 0402. Son tan pequeños que cualquiera de ellos, en comparación con el fotorresistor, es pequeño:
Y funciona:
Pero dado que el elemento lógico no se ensambla nuevamente mediante edición volumétrica ...
El maestro adjuntó otro multivibrador al disparador JK y admira el resultado:
Y ahora comparte los circuitos de los elementos NOT, AND-NOT y OR-NOT, y en el tercer optoacoplador contiene dos LED. Sin embargo, no está claro cómo esto es consistente con el hecho de que antes quería rechazar O NO rechazar en absoluto.
Dr. Cucaracha decidió intentar hacer un amplificador lineal en un optoacoplador, no todo lo mismo, para limitarse a elementos lógicos. Resultó exactamente el amplificador: con él, a la misma amplitud de la señal de entrada, el sonido es más fuerte que sin él. Simplemente nunca haga esto: si hay una fuente de componente constante en el circuito, la fuente de señal debe conectarse no directamente, sino a través de un condensador.
¡Y este es un microcircuito, más precisamente, un microconjunto con cuatro elementos NAND, como en nuestro querido K155LA3!
Donde hay un análogo de K155LA3, también hay un disparador D: requiere solo cuatro elementos lógicos Y NO. Al igual que el chip prototipo, un microconjunto casero se puede convertir en un disparador agregando solo un cable.
Para controlar el gatillo, el maestro construyó un control remoto sin pretensiones, pero que funciona perfectamente. Esta vez, por supuesto, todo volvió a funcionar:
El disparador RS puede simplificarse enormemente si no lo hace desde elementos lógicos, pero aplica el principio de un relé de autobloqueo familiar para todos los electricistas.Solo ligeramente modificado, por lo que no puede presionar ambos botones a la vez; cortocircuite la fuente de alimentación:
Otro desencadenante, un poco más complejo, está libre de este inconveniente. De nuevo, dos LED se dirigen al mismo fotorresistor a la vez:
Para que el disparador tenga una salida, el Dr. Tarakan complicó el circuito un poco más (donde ahora, por el contrario, un LED brilla en dos fotoresistores a la vez) y agregó un inversor:
Todo funciona de nuevo:
Para realizar un disparo único con un pulso de salida no regulado, Dr. Cucaracha proporciona la señal de entrada Y directamente a una entrada del elemento, y la misma señal a la otra, pero pasa a través de una cadena de tres inversores. Eso, en general, es equivalente a un inversor, solo el retraso es más largo:
Bueno, los pulsos largos son de entrada, los cortos son de salida. Lo que necesitas!
Bueno, frente al maestro, todo un contador de disparadores, pero aún no está listo:
Espero que ahora el lector sea un poco más leal a los aburridos. Uno de los cuales demostró que los elementos lógicos de inversión en los mismos diodos y resistencias son posibles si el LED se considera un vado, y el fotorresistor es una resistencia. E hizo tantas cosas interesantes. Y definitivamente obtendrá este contador.
En general, ¡ser aburrido es genial!