Индикатор фазы на КМОП-микросхеме - описание работы

[Владислав_Семенов 0]

Добрый день. Получил в университете такое задание: составить описание работы схемы с точностью до каждого элемента. И основные принципы вроде как понятны, но вот количественные оценки даются с трудом.

Как я понимаю, схема работает следующим образом. Когда мы касаемся фазного провода, в устройство поступает ток, предел которого ограничивается R1. Диодный мост выпрямляет переменный 50 Гц-овый ток, стабилитрон защищает микросхему от перегрузок по напряжению. С1 накапливает заряд. Далее ток идет через светодиод и пьезоизлучатель на микросхему, однако его величины недостаточно для того, чтобы светодиод загорелся. Первые два логических элемента служат генератором 1, который определяет длительность световых и звуковых импульсов. Вторая пара логических элементов (генератор 2) определяет частоту звука. При этом генератор 1 управляет генератором 2. С2 и С3 накапливают заряд через R2 и R3 соответственно, и в определённый момент С2 начинает разряжаться через выводы 1, 2, 4 микросхемы, тем самым "активируя" генератор 1. Аналогичная ситуация с С3. Когда микросхема полностью сработала, в дело вступает С1, и его разрядного тока тока достаточно для активации светодиода и пьезоизлучателя. Затем процесс повторяется.

Но как определить точные значения времени горения светодиодов? И каким образом подается питание на микросхему, если светодиод не светится (микросхема питается от конденсатора С2 или независимо от него тем же током, величина которого в режиме заряда С2 и С3 меньше, чем в режиме подаче сигнала), и какие напряжения при этом на выходе каждого генератора? И какие значения напряжений получаются на каждом конденсаторе?

 

[Adver 220]

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН (Экспресс изготовление за 24 часа!)

Сборка высококачественных печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотрщик Gerber-файлов от PCBWay!

Новые услуги: 3D-печать и обработка с ЧПУ

Студенческое спонсорство

[tilarids 1458]

Только что, Владислав_Семенов сказал:

микросхема питается от конденсатора С2

Шо за бред ?

[Adver 220]

Изготовление 1...4-х слойных плат - 2$

Быстрое изготовление прототипа платы всего за 24 часа! Прямая доставка с нашей фабрики!

Смотрите видео о фабрике JLCPCB: https://youtu.be/_XCznQFV-Mw

[KRAB 7602]

1 час назад, Владислав_Семенов сказал:

как определить точные значения времени горения светодиодов? И каким образом подается питание на микросхему, если светодиод не светится (микросхема питается от конденсатора С2 или независимо от него тем же током, величина которого в режиме заряда С2 и С3 меньше, чем в режиме подаче сигнала), и какие напряжения при этом на выходе каждого генератора? И какие значения напряжений получаются на каждом конденсаторе?

или СИМУЛЯТОР или Раздел РАБОТА

[Adver 220]

Вебинар «Решения Microchip и сервисы Microsoft для интернета вещей. Подключение устройств IoT к облачным сервисам Azure» (15.07.2021)

Приглашаем всех желающих 15 июля 2021 г. принять участие в бесплатном вебинаре, посвященном решениям Microchip и сервисам Microsoft для интернета вещей. На вебинаре будут рассмотрены наиболее перспективные решения Microchip, являющиеся своеобразными «кирпичиками» – готовыми узлами, из которых можно быстро собрать конечное устройство интернета вещей на базе микроконтроллеров и микропроцессоров производства Microchip. Особое внимание на вебинаре будет уделено облачным сервисам Microsoft для IoT.
Подробнее

[Dr. West 6833]

Начал правильно, до накопления энергии на С1, но потом полез куда-то не туда. Гугли "мультивибратор на логических элементах".
Мультивибраторов здесь два, один вырабатывает колебания низкой частоты и с этой частотой запускается высокочастотный мультивибратор, в результате чего вырабатываются пачки импульсов (прерывистое пищание).
Когда напряжение на С1 достигнет некоторого значения (напряжение открывания перехода светодиода + минимально необходимое для работы КМОП микросхемы - это вольта три), через светодиод начинает течь ток и мультивибратор запускается.
 

[Adver 220]

Вебинар «Работа с графическими возможностями новой линейки STM32H7» (07.07.2021)

Приглашаем 07/07/2021 всех желающих принять участие в вебинаре, посвященном работе с графической библиотекой TouchGFX и новой линейке высокопроизводительных микроконтроллеров STM32H7A/B производства STMicroelectronics. На вебинаре будут разобраны ключевые преимущества линейки STM32H7A/B, а также показан пример создания проекта с помощью среды TouchGFX Designer и методы взаимодействия этой программы с экосистемой STM32Cube.

Подробнее

[KomSoft 846]

11 hours ago, Владислав_Семенов said:

ток идет через светодиод и пьезоизлучатель на микросхему,

Только через светодиод. Пьезик уже ни при чем. С1 зарядился - и началась работа мультивибраторов.

11 hours ago, Владислав_Семенов said:

какие напряжения при этом на выходе каждого генератора? И какие значения напряжений получаются на каждом конденсаторе?

На выходах прямоугольные импульсы от 0 до напряжения питания, на С1 - напряжению стабилизации стабилитрона.

Edited March 4 by KomSoft

[Adver 235]

LDH-25/65 – новые серии повышающих DC/DC LED-драйверов от Mean Well

Компания Mean Well расширила семейство популярных повышающих DC/DC LED-драйверов LDH двумя новыми сериями меньшей и большей мощности – LDH-25 и LDH-65, соответственно. Новые серии, обладая высоким КПД, применимы для изготовления экономичных светодиодных светильников с питанием от автономных источников тока, в том числе – на транспорте. Конструктивно драйверы выпускаются в двух различных вариантах.
Подробнее

[Dr. West 6833]

Врядли напряжение на С1 достигнет напряжения стабилизации VD5. Мультивибратор начнёт работать раньше и заберёт на себя весь ток, а внутреннее сопротивление "источника питания" очень высокое. Стабилитрон там чисто на всякий случай.

[Владислав_Семенов 0]

Большое спасибо, буду искать дополнительную информацию.

[Adver 220]

[colorad 628]

Напряжение на С1 вполне может достичь напряжения стабилитрона , так как в работе пьезо -пищалки будут перерывы . Но напряжение питания генератора может быть нестабильным и получится эффект модуляции . 

Проверять сие фантазии в симуляторе или расчетом лень . 

И яркость свечения светодиода тоже может меняться в такт работы пищалки .

Edited March 16 by colorad