У меня есть вопрос об уменьшении количества резисторов ... Что ж, будет лучше, если я покажу вам схемы. Это моя первая схема:
Вот что у меня есть. Дело в том, что я знаю, что только один светодиод будет гореть в то время, поэтому я подумал, почему бы мне не использовать один такой резистор, как этот:
Поэтому после того, как я сделал эту схему, я попытался запустить симуляцию в Multisim, и все светодиоды включались и выключались быстро и радомно. Итак, мой вопрос: я что-то здесь не так сделал? Если бы я сделал, что я сделал? Если я не сделал ничего плохого, есть ли у вас какие-либо советы, которым я должен следовать (например, что-то, что я мог бы пропустить в этой ситуации)?
Спасибо :)
Ответы:
Наиболее вероятный эффект заключается в том, что схема сброса испытывает «состояние гонки».
Проверка с реальным устройством была бы действительно хорошей идеей.
Техническое описание TI CD4017 в техническом
описании ONSEMI CD14017BD
Обратите внимание, что, как показано в вашей схеме, соединение Q7 с Mr строго «незаконно» и создает состояние гонки «все может случиться».
Потому что:
Когда г-н видит условие сброса, он немедленно запускает процесс сброса, который устраняет вызывающее его условие. Внутренние регистры могут сбрасываться медленнее, чем IC для отмены Q7 - в этом случае у вас есть неопределенный набор внутренних условий.
Ширина импульса сброса составляет 500 нс, наихудший случай при 5 В, а сброс для декодирования: задержка распространения выходного сигнала - 500 нс, типично, и наихудший случай 1 мкс при 5 В, НО не определен минимум и подвержен емкостной и резистивной нагрузке ...
Счетчик представляет собой 5-ступенчатый счетчик Джонсона с 5 триггерами, но 10 выходами, так что, в отличие от этапа, где требуется 10 триггеров, которые должны быть равны нулю, и в которых имеется только один «высокий выход» за раз, здесь мы имеем смесь включенных и выключенных триггеров, декодированных для получения одного выхода, а сброс некоторых может привести (без использования логики декодирования Джонсона) к другому и, возможно, непонятно связанному новому состоянию
Добавление задержки RC в Q7 на схему сброса г - делает его гораздо более вероятно , что собственно сброс будет происходить на практике.
Подробно: столь же незаконный [tm] :-), но реальный, часто лучший, лучший результат может быть достигнут путем подключения резистора от Q7 к Mr и небольшого конденсатора от Mr к земле. например, скажем, 1k Q7-Mr и 0,1 мкФ Mr на землю дают постоянную времени 100 мкс в строке сброса. Mayhaps 10k и 10 нФ сработал бы также в реальности или при некоторой комбинации - максимально допустимая задержка сброса зависит от тактовой частоты, но в вашем случае тактовая частота 1 Гц делает ее «вполне терпимой».
Это гарантирует, что высокое напряжение остается на МР после его снятия с Q7.
Спецификации Vih и Vil пересекаются таким образом, что вы не можете гарантировать, что если Vih просто Достигнут, а затем медленно падает, Vih будет поддерживаться в течение небольшого времени (таким образом, позволяя сбросу пройти должным образом), но на практике это гораздо более вероятно при задержка RC чем без одного.
В зависимости от того, насколько хорош ваш тренажер, он может реагировать на тот факт, что вы применяете (5-VLED) / 330-V ??? ко всем отключенным выходам - которые могут условно вызывать странные результаты, поскольку не существует формальной статистики для приложенного напряжения на выходах. Я говорю V ??? так как вы не указали цвет светодиода или Vf, и это влияет на потенциальный результат.
Это очень неопределенно, так как вы намеренно смещаете все светодиоды назад. Если бы они были диодами Si, они бы не проводили. Если бы они были «настоящими светодиодами», они не будут иметь большую проводимость, пока не будет достигнут их обратный пробой = несколько выше, чем здесь. В модели все может случиться.
Интерес только - загрузка вывода:
Максимальный указанный ток привода CD4017 является скромным, и многие пользователи превышают его - как правило, безнаказанно, но если Мерфи решит поиграть в игры, у вас не может быть претензий. В техническом описании вы увидите, что при 5 В вы можете потреблять 4,2 мА в типичном режиме и 2,5 мА в мин. При 25 ° С при напряжении питания 5 В И выходной нагрузке до 2,5 В.
Если Vf = 2 В (красный), то I светодиод при 5 В = (5-2) / 330 = 9 мА и I светодиод при нагрузке 2,5 В = (2,5-2) / 330 = 1,5 мА. Таким образом, Voutput будет в диапазоне от 2,5 до 5 В.
источник
Я не искал ваш чип 4017BD, но если верхняя цепь работает, нижняя цепь должна работать одинаково хорошо, если только вы горит только один светодиод за один раз, как вы сказали. Если случайно загорятся более одного, ничего не будет повреждено. Но яркость двух светодиодов будет низкой и, возможно, не будет одинаковой.
источник
Если у вас есть только один светодиод в любое время, они должны быть эквивалентны. Дважды проверьте вашу симуляцию. Возможно, что при вставке копий и редактировании сети вы выполняли перевод между этими двумя схемами, что некоторые сети оказались с одинаковыми именами и неявно связаны, что приводило к сбивающим с толку результатам.
Это также может быть проблемой с моделями светодиодов. Во втором варианте катоды имеют ненулевое напряжение. Предполагая, что ток возбуждения 10 мА для простой математики, этот узел будет на 3,3 В, а аноды неуправляемых светодиодов будут на 0 В. (Это не должно быть проблемой в большинстве случаев, но проверьте таблицу данных вашего светодиода для определения обратного напряжения. Светодиоды не выпрямители 1n400x; они намного более чувствительны к обратному смещению.) Независимо от того, рассчитаны ли светодиоды на малые обратные напряжения Напряжения или нет, это приведет к минимальному току утечки. Я не уверен, как Multisim определяет, горит ли светодиод - если это наивно
В таком случае, вы можете увидеть светящийся светодиод в неправильном корпусе. Это маловероятно; Я обычно довольно хорош. Скорее всего, модели светодиодов указаны неверно.
В любом случае, если вы сомневаетесь в результатах вашей симуляции, а ваши детали стоят так дешево, лучшим тестом будет построить схему и опробовать ее!
источник