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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 역회전 스위치를 터치하세요. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 라디오 아마추어 디자이너 적어도 프로토타입에 구현된 특정 회로를 제조할 때 실제 작동 및 설명의 일치성을 평가할 때 적어도 세 가지 논리적 옵션이 발생하는 경우가 많습니다. 1. 이 계획은 효과가 없었고 어떤 이유로든 실행 불가능하다고 거부되었습니다. 2. 계획은 즉시 효과가 있었고 연구는 수행되지 않았습니다. Z. 회로가 작동하지 않았지만 이 주제에 대한 회로 설계에 대한 신중한 연구, 건설적인 연구, 신중한 모드 측정, 무선 요소의 합리적인 선택 및 필요한 조정을 수행한 후 작동하기 시작했습니다. 첫 번째 옵션은 분석할 가치가 거의 없습니다. 두 번째 옵션은 긍정적인 결과를 제공했지만 함정이 있을 수 있습니다. 처음에는 가장 노동 집약적이지만 실습에서 알 수 있듯이 [7, 11]에 따르면 향후 회로가 안정적으로 작동할 수 있는 세 번째 옵션에 대해 살펴보겠습니다. 예를 들어, 간단하고(그림 1) 개념이 좋은 계획 [8]의 개발을 고려해 보십시오.
"스터드" 회로(우수한 반복성을 의미하는 단순성으로 즉시 주목을 받음)로 1개의 인쇄 회로 기판이 만들어졌으며 설명에 따라 새로운 무선 요소가 설치되었습니다. 그러나 '카네이션'은 안정적으로 작동하는 것을 원하지 않았습니다. 센서의 초기 유지 시간이 길거나(전원이 꺼진 상태에서 4~XNUMX일 후), 또는 불분명한 이유로(언뜻 보기에) 트랜지스터 VTXNUMX-VTXNUMX가 실패하기 시작했고 보드마다 달랐습니다. . 다른 유형의 트랜지스터, SCR이 보드에 설치되었으며 보드는 "숙성"하기 위해 한동안 따로 보관했지만 긍정적 인 결과를 얻지 못했습니다. 이러한 유형의 터치 스위치에 대한 필요성이 주기적으로 발생했기 때문에 "스터드"를 기반으로 배터리로 구동되는 회로와 교류로 구동되는 회로 모두에서 동일하게 작동하는 경제적인 통합 센서용 회로를 개발하려는 아이디어가 생겼습니다. 네트워크뿐만 아니라 네트워크 유무에 관계없이 갈바닉 커플링도 가능합니다. "카네이션" 회로에 대한 이론적 연구 후에는 실현되지 않은 리소스가 충분하다는 사실이 밝혀졌습니다. KT315와 같은 "포크" 트랜지스터를 활성 요소로 사용하고 (더 나은 반복성을 위해) 임의의 문자 인덱스를 사용하고 사전 선택 없이 사용하기로 결정되었습니다. 저항 R2의 저항을 1 MOhm으로 줄이고 저항 R1의 저항을 1 MOhm으로 증가시킴으로써(어떤 경우에는 제외) 감도 리소스(그림 2)가 증가했습니다. 왜냐하면 [8]에서 R1과 함께, 센서 패드에서 나오는 전압 분배기를 형성(그림 1 참조)하여 입력 전압 수준을 약 10배 줄입니다. 이를 보상하기 위해 회로 [8]에서는 전류 이득이 큰 증폭소자(KT3102)를 사용하는데 이는 실용적이지 않다.
실제 설계에서 연결 와이어([8] R2 도입에서 설명)에서 유발되는 간섭의 영향을 최소화하려면 차폐 와이어를 사용하여 최소 길이의 도체를 사용하여 센서 센서를 회로에 연결하는 것이 좋습니다. 정적 모드 [10] KT315의 경우 최대 전압 e-b, b-c가 지정되지 않았기 때문에 센서 회로의 작동 신뢰성을 높이기 위해 다이오드 VD1 대신 결정이 내려졌습니다(그런데 해당 유형과 유형 VD2, [8]에 명시되어 있지 않음) KS168 유형의 제너 다이오드를 같은 방향으로 연결하여 설치하십시오. 이는 이미 두 가지 기능을 수행해야 합니다. 순방향에서는 신호의 음의 반파에 대해 일반 다이오드처럼 작동하여 제어 회로를 통한 역전압의 영향으로부터 VT1 장치의 접합을 보호해야 합니다. 양의 반파장인 경우 제어 전압 반파장의 최대값을 안정화 전압 레벨에서 정규화하는 리미터(억제기) 역할을 해야 합니다. 입력단의 동일한 단점이 센서 회로에도 존재합니다[5]. 회로를 개발하는 과정(그림 1 참조)에서 회로가 전원이 차단된 상태(3~4일) 후에 어떤 이유로 센서를 길게 터치해도 작동하지 않는 것으로 나타났습니다. 그러나 브레드보드에 있는 VT1 배터리 단자를 손가락으로 닫으면 보드(활성 요소가 충분히 증폭되었음을 나타냄)가 트리거됩니다. 그 후, 회로는 하루나 이틀 동안 정상적으로 작동하고, 같은 기간 동안 전원이 차단된 후 이 현상이 다시 나타나고 같은 방식으로 제거됩니다. 이 현상의 원인은 C2의 전기적 형성에 있다는 가정이 생겼습니다. C2가 처음으로 충분히 충전되어 형성되자마자 단기 방전 후에도 회로가 안정적으로 작동합니다(단자를 단락시켜). ) C2의. 공급 전압이 켜질 때 C3(그림 2 참조)의 초기 전기적 형성을 0,4V 레벨로 강제하기 위해 전압 분배기 R2R3과 키 다이오드 VD3이 센서 회로에 도입됩니다. 이 전압에 도달하면 VD3이 닫히고 나중에 분배기가 센서 작동에 영향을 미치지 않습니다. 이 솔루션은 고용량 산화물 커패시터에 내재된 C3 누설 전류를 어느 정도 보완하고, 회로 작동에 필요한 센서의 터치 시간을 줄여 감도를 높인다. 개방형 입력(입력 저항 1MΩ)으로 오실로스코프 C33-1을 사용하여 측정한 결과, 센서를 충분히 오랫동안 유지하면 커패시터 C3의 전압이 최대 6까지 증가하는 것으로 나타났습니다. .8V, 이는 전환 출력 b-k VT2가 고장난 이유일 수 있습니다. 따라서 저항 R4는 트리니스터 레귤레이터에서 잘 입증된 회로 설계와 유사한 방식으로 기본 회로에 도입됩니다[4]. 그 결과, 방전 회로 C3R4(b-e)VT2의 시정수가 크게 증가하여 산화물 커패시터 C1의 더 작은(그림 3에 비해) 용량으로 훨씬 더 긴 셔터 속도를 얻을 수 있게 되었습니다. 과부하를 제거하기 위해 동일한 이유로 제한 저항 R3 및 R4이 기본 회로 VT5 및 VT7에 도입되었습니다. C3에서 수행된 전압 측정 결과, 전압 도입이 센서를 켜고 끄는 매개변수에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. 커패시터 C3(그림 1 참조)의 목적은 설명 [8]에 표시되어 있지 않습니다. 작동 회로에 대한 실제 측정에 따르면 스위치 켜짐 임계값이 약 0,1V 낮아지고 스위치 꺼짐 전압이 같은 양만큼 증가하여 총 셔터 속도가 10...15초 증가하는 것으로 나타났습니다. 이를 통해 사용이 부적절하다는 결론이 나왔습니다. 작동 중에 SCR이 꺼지고 네트워크에 유도 부하가 있으면 광범위한 간섭이 발생할 수 있습니다. 따라서 센서 전원 공급 장치의 내부 고주파 저항을 줄이기 위해 커패시터 C2를 회로에 도입하여(그림 4 참조) 고주파 간섭이 전원 회로를 통해 신호 회로에 침투할 가능성을 줄였습니다. VS1을 제어하기 위한 핵심(그림 1 참조)으로서 KT10 유형의 고전압 고전력 트랜지스터(940W!)를 사용하여 VS1 제어 회로에 약 55mA의 전류를 공급하는 것은 거의 가치가 없습니다. 열린 상태! 동일한 KT2(그림 315 참조)를 사용하여 센서 회로의 나머지 트랜지스터에 전원을 공급하는 안정화된 정전압 소스에 연결하면 완전히 작동할 수 있습니다. 이는 VS1의 스위칭 매개변수를 안정화하는 것 외에도 제어 전극 회로에서 발생할 수 있는 과부하를 제거합니다. VT4가 완전히 열렸을 때 회로의 전류는 켄칭 저항 R10, R11의 값에 의해 결정되기 때문입니다. [10]에 따르면 KT315의 최대 컬렉터 전류는 100mA이므로 이 모드는 매우 안전합니다. Ts1 아보미터를 사용하여 제어 전극 VS2(그림 4342 참조)을 통해 전류(전압 아님)를 측정하는 과정에서 스위치를 켜는 순간 미터 바늘이 더 큰 값을 향해 급격하게 움직이는 것을 발견했습니다. 그러면 전류는 4~5mA 수준으로 설정됩니다(인스턴스 VT4 및 VS1에 따라 다름). 나는 부하 특성의 변화에 대한 제어 전극을 통한 전류의 의존성에 대한 정보를 문헌에서 발견하지 못했기 때문에 현상의 원인은 비선형 부하 (NL1, 저항)의 사용이라고 가정했습니다. 그 중 추운 상태에서는 더운 상태보다 훨씬 적습니다. 불안정 요인의 영향을 최소화하기 위해 문헌에서 권장되는 제어 전극과 음극 사이의 저항 값(R5 - 그림 1, R9 - 그림 2, R7 - 그림 3, R10 - 그림 4, 5) 회로 제어 전극에서 SCR을 켜는 매개변수는 1kOhm을 초과해서는 안 됩니다.
네트워크에서 직접 센서에 전원을 공급하는 것은 실용적이지 않습니다(그림 1 참조). 예를 들어 권장되는 대로 전원을 SCR에 병렬로 연결하는 것이 좋습니다[6]. 전류-전압 특성(그림 8)에 따르면 VS1이 켜진 후 VSXNUMX을 통과하는 전류를 Ioff보다 작은 값으로 줄여 닫힌 상태로 전환할 수 있습니다. 이를 위해 직류 장치에서는 스위칭 커패시터 또는 특수 직렬 공진 회로가 사용되며, 재충전 전압 또는 역기전력은 반대 방향으로 사이리스터에 잠깐 적용되어 꺼집니다. 교류 및 맥동 전류 회로에서 사이리스터는 양극 전류 값이 자동으로 XNUMX을 통과할 때 자동으로 닫힙니다. 이 방식은 제어를 위한 에너지 소비 측면에서 펄스 제어 방식에 비해 열등한 키 진폭 제어 방식을 사용합니다. 따라서 우리의 경우에는 사이리스터가 개방 상태에 있는 동안 제어 회로를 우회하는 것이 최적입니다. 이러한 연결은 제어 회로의 평균 전류 소비를 줄이는 것 외에도 R10, R11의 발열도 자연스럽게 줄여줍니다(그림 2 참조). 이 경우 다이오드 VD5는 더 이상 정류 역할을 하지 않고 센서의 DC 전원(평활 C2)과 VS1을 공급하는 맥동 전압 소스를 분리하는 역할을 합니다. 동적 모드 지연 요소(C9, 그림 10)를 끄고 동적 모드에서 2~3V DC 소스를 사용하여 브레드보드의 센서 회로 요소의 작동을 확인하는 것이 편리하고 안전합니다. , LED를 회로 VD3 작동의 시각적 표시기로 사용합니다. 이 모드에서 회로는 센서 패드 E1에서 나오는 픽업 전압으로부터 제어 전압을 생성하므로 오실로스코프를 사용하여 그 안에서 발생하는 프로세스를 관찰합니다. 센서 위치에서 픽업 전압의 진폭 값은 15V입니다(물론 측정이 수행된 특정 위치에서). VT1 베이스의 전압은 6V(간섭 신호에 대한 전력 증폭기 역할), 이미터에서 - 6V, VT2 베이스에서 - 약 6V(전압 증폭기 및 상단의 신호 리미터 역할) ), 컬렉터에서 - 0,8V, 위의 명확한 제한이 있습니다. VT3 컬렉터에서 신호의 레벨은 8B이고 이미 형성되어 있으며(제한적이며 아래에서) 출력 스위치(그림 3, 4) 또는 제어 스위치 VS1(그림 2, 5)로 보낼 준비가 되어 있습니다. ), 모든 회로에서 그 기능은 VT4에 의해 수행되며 신호 전압은 약 1,5V입니다. C2를 연결하고 (그림 3 참조) 전압을 측정하는 경우 오실로스코프 C1-를 사용하여 수행됩니다. 33에서 오픈 입력(입력 저항 1MOhm)을 사용했을 때 전압이 약 0,8V일 때 회로가 켜지고 0,7V일 때 꺼지는 것으로 나타났습니다. 또한 동일한 연결을 시도한 것으로 나타났습니다. 동일한 오실로스코프를 사용했지만 입력이 닫힌 지점에서는 지연 커패시턴스가 오실로스코프의 입력 커패시턴스였기 때문에 회로가 켜졌습니다. 네트워크로부터 갈바닉 절연을 사용하여 교류에서 센서의 작동을 테스트하기 위해 Vinnitsa Mayak 공장에서 생산된 전기 납땜 키트 2.940.005 TU의 변압기가 사용되었습니다. 센서 회로는 교류 전압이 약 24V인 하부 커넥터에 연결되었습니다. 그림 2의 회로의 모든 요소는 변경되지 않고 그대로 유지되었으며 제너 다이오드 VD10을 통해 11mA의 전류를 수신하기 위한 저항 R1, R20만 있었습니다. MLT-0,5 유형 저항 470Ω의 저항으로 분류되었습니다. 부하로는 전압 28V, 전력 20W의 백열등을 사용했습니다. 회로 작동을 확인하는 동안 오실로스코프 바늘 프로브의 공통 와이어가 절연 쉘 내부에서 끊어졌고 그 사실 자체는 눈에 띄지 않게 되었습니다... 회로가 작동을 멈췄습니다. 센서를 터치하면 플래시가 켜지거나 램프가 빛나고 최대 강도로 깜박이며 터치할 때마다 모든 것이 다르게 발생했습니다. 포함 유형은 접촉 면적, 누르는 힘, 터치 방식(앉거나 서 있는 상태, 왼손 또는 오른손 등)의 영향을 받았습니다. 회로 요소가 더 이상 실패하지 않았습니다. 오실로스코프를 사용하여 픽업의 캐스케이드 통과를 확인한 결과 신호가 모든 곳에서 동일하다는 것을 알았고 하우징과 연결되지 않았다는 것을 깨달았습니다. 공통선을 납땜했더니 회로의 기능이 완벽하게 복구되었습니다! 나는 회로의 이상한 동작에 대한 이유를 찾기 시작했습니다. C1에서 입력 프로브 C3-2Z를 분리했습니다. 회로가 작동하고 오실로스코프의 공통 와이어가 분리되었습니다. 작동이 멈추고 공통 와이어가 연결되었습니다. 다시 작동했습니다. 물론 가정 작업장에 접지되지 않은 오실로스코프 본체를 통해 주 주파수에 간섭이 있다는 것이 분명해졌습니다. 네온 램프가 있는 위상 프로브를 사용하여 오실로스코프 본체의 간섭 수준을 확인했습니다. 약간 빛나고 디지털 디스플레이가 있는 중국의 "기적" 프로브인 60V로 확인했습니다! 전원이 켜진 경우 간섭량을 확인해 보았는데, 같은 수치입니다! 이 소스에서 전원을 공급받는 DC에서 센서 회로를 테스트할 때 회로가 제대로 작동하는 이유가 분명해졌습니다. [2]에 명시된 위상에 따라 회로(그림 8 참조)를 연결했습니다. 업그레이드된 "스터드"가 제대로 작동했습니다. 특별한 K145AP2 마이크로 회로[9, 11]를 제외하고, 특히 SVP-3 프로그램 선택기[2]와 같은 심각한 산업 장비에서는 픽업이 제어 신호로 사용되었습니다. 어떤 유형의 센서가 사용되든(저항성, 정전용량성, 발전 여자용) 제어 신호의 레벨(물리적 원리 및 회로 설계의 차이에도 불구하고)은 항상 안정적이며 이는 픽업의 간단한 회로를 사용하여 얻기가 쉽지 않습니다. 주 주파수로 신호를 보냅니다. 분석을 바탕으로 회로를 복잡하게 만들지 않고 VT4-VT5의 DC 증폭기 입력을 양극에 연결하는 저항성 센서를 사용하여 사용 가능한 센서 리소스(고이득 및 안정화된 공급 전압)를 사용하기로 결정했습니다. 손가락 피부의 저항과 저항 R1, R4 영양을 사용하여 소스를 만듭니다. 통합 센서 옵션의 다이어그램은 그림 4-5에 나와 있습니다. 센서는 모든 (기사 시작 부분에 설정된 문제) 전원에서 동일하게 잘 작동하며 인체가 220MΩ 저항을 통해 접점의 양쪽에 연결되어 있기 때문에 1V 네트워크에서 작동할 때 매우 안전합니다. . 예를 들어, 산업에서 사용되는 단극 전압 표시기(네온 램프 포함) 유형 INN1에 포함된 전류 제한 저항의 값은 910kOhm과 같습니다. 변경 결과, "대기" 모드에 있는 회로(그림 4 참조)는 9V 전원 공급 장치에서 단 1mA만 소비합니다! 켜짐 모드에서 센서를 터치한 후 전류 소비는 8mA입니다. 설치된 트랜지스터 VT1-VT4를 선택하기 위해 수행하는 것이 권장되는 유일한 확인은 100kOhm 제한에서 저항계를 사용하여 접합을 "테스트"하는 것입니다. 반대 방향으로의 전환 저항을 확인할 때 미터 바늘이 조금이라도 벗어나서는 안됩니다. 조정. 어떤 경우에는 VT1-VT4의 이득이 크고 (R2가 없는 경우) 센서가 전원에 연결되면 NL1이 즉시 켜지지만 1MOhm의 한계에서도 저항계로 다시 확인합니다. 미터 바늘이 편향되지 않으며 이는 서비스 가능성을 나타냅니다. 이 경우 다음과 같이 진행하십시오. e-b VT1 전환과 병행하여 5~10V 한계에서 전압계로 켜진 Avometer를 연결합니다. VT1이 제대로 작동하면 HL1이 꺼집니다. HL1이 다시 켜질 때까지 Avometer를 더 높은 측정 한계로 전환하십시오. 그런 다음 Avometer를 하한으로 전환하면 램프가 꺼집니다. 이 기술을 사용하면 avometer(저자의 버전 Ts4342)가 "개방" 입력과 20...25 kOhm/V 정도의 입력 저항을 가지므로 avometer를 저항 저장소로 사용할 수 있습니다. R2의 필요한 값을 대략적으로 추정합니다. 이는 특별히 사용되는 트랜지스터에 대한 정확한 작동을 얻기 위해 회로의 전체 이득을 줄입니다. 필요한 경우 약 10W의 화력이 방출되는 MLT-11 유형의 전류 제한 저항 R2, R2 (그림 4 참조) 대신 K73-17의 커패시터 인 반응성 안정기를 설치할 수 있습니다. 0,22μFCH 630V 용량의 유형입니다. 이로 인해 정류기 회로가 다소 변경됩니다(그림 6).
KTs5V 다이오드 어셈블리는 그림 405에 표시된 회로에서 제외됩니다. 회로의 제너 다이오드 VD5는 두 가지 기능을 수행합니다. 음의 반파의 경우 정류기 다이오드 역할을 하고 양의 반파의 경우 안정화 전압 레벨에서 제한기 역할을 합니다. 저항 R11은 C5를 충전할 때 전류 서지를 제한하는 역할을 합니다. SCR VS1은 반파 정류기로 작동하며, 이는 NL1의 서비스 수명에 유익한 영향을 미칩니다.
보드는 그림 2부터 그림 6까지의 회로 부품을 수용하도록 설계되었습니다. 원하는 옵션에 따라 적절한 구성 요소가 설치됩니다. 이 구성표에 사용되지 않는 부품의 공간은 와이어 점퍼로 닫히거나 비워 둡니다. 점퍼 JP0, JP1, JP2를 설치하기 위한 접촉 패드와 회로의 상호 연결에도 동일하게 적용됩니다. 문학 :
저자: S.A. 엘킨
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