Vidlákovo elektro 41. Schmidtův klopný obvod.

26. května 2013 v 5:54 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Jestli jste byli naladěni na pokračování článku o zkratech - musím se omluvit. Jak jste si jistě všimli jsem zmatený a mojí specialitou je v polovině výkladu zjistit, že jsem neprobral nějakou fundamentální věc, bez které se nelze hnout dále, ale která k tématu přímo nepatří - mea maxima culpa...

Takže minule jsme celou oblast napěťových zdrojů rozdělili na lineární - kdy výkonový tranzistor je pootevřený a funguje jak o řízený odpor a spínané - kde tanzistor rychle přechází mezi stavem vypnuto a zapnuto. Tahle informace je elementární, a možná se zkouší u tabule na elektro-průmyslovce. Poněkud méně elementární je fakt, že lineárním zdrojům nejlépe sluší lineární pojistky a spínaným zdrojům spínané, protože když spínací tranzistor přepnete blbě postavenou proudovou pojistkou do lineárního režimu - obvykle shoří i přesto - jen o pár desítek milisekund později.

Takže jak na spínací proudové pojistky - Schmidtovým klopným obvodem. Takže si vysvětleme lidsky jak to funguje - představte si automatiku která udržuje hladinu v nádrži - není dobré když čerpadlo spíná každé 3 sekundy, proto je taková automatika udělnána většinout takto - začni čerpat když je hladina pod 80 cm a vypni se až je hladina nad 120 cm. Mezi 80-120 cm udržuj předchozí stav. Průměr obou těchto hodnot je "střed přepínání" - v našem případě 100 cm a rozdíl - v našem případě 40 cm je tzv hystereze.

Analogicky v elektrickém obvodu - vypni tranzistor když je proud nad 1 A a zapni ho až proud poklesne pod 0,5 A - jasné ?
Obvodově se Schmidtův klopný obvod staví nejšastěji z operačního zesilovače- vidíte sami "obvyklé zapojení" akorát odpor ve zpětné vazbě z výstupu na vstup nejde do invertujícího vstupu aby obvod linearizoval, ale naopak do neinvertujícího aby překlápění ještě zrychlil a stav mezi jedním a druhým překlopením maximálně urychlil.

Jak to celé funguje - výstup operačního zesilovače ovlivňuje rozdíl mezi invertujícím (-) a neinvertujícím (+) vstupem. Představme si že napětí na neinvertujícím vstupu postupně roste, protože výstup OZ je na maximálním negativním napětí - "odsává" přes R2 z neinvertujícího vstupu proud, takže k překlopení dojde teprve pokud - k překlopení dojde teprve tehdy, pokud je větší než referenční napětí Vref o napětí Vref * R1/R2 - což je taky vzoreček pro výpočet hystereze klopného obvodu. Pokud se klopný obovod překlopí - jeho výstup místo aby přes R2 odsával proud tak začne přídávat proud, takže k překloopení zpět může dojít teprve když napětí na vstupu je menší než Vref o podíl Vref * R1/R2.

V tomto režimu je klopný obvod ztv "neinvertující" to jest když máte na vstupu 0 na výstupu je taky 0 a naopak. Pokud chcete schmidtův klopný obvod jako "Invertující" prostě jenom zapojíte Vref místo Vin a naopak - ostatní je naprosto stejné.
Uvnitř operačního zesilovače jsou nějaké ty differenciální tranzistory, takže pokud si differenciální pár tranzistoorů zapojíme někde na bastldesce můžeme si schmidtův klopný obvod postavit i z diskrétních součástek. Hystereze tohoto obvodu je V*R1/R2 a práh překlopení je přibližně V*R1/R2 + 0,7V. principem je totéž co u operačního zesilovače a "drát" z kolektoru Q1 do báze Q2 je totéž co odpory ve zpětné vazbě Operačního zesilovače.
Abychom probrali všechno - když se řekne Schmidtův "klopný obvod" - zavání to digitální logikou - a taky ano. Schmidtovy klopné obvody existují j jako součástky pro digitální obvody, kde většinou upravují signály, tak aby měly jednoznačné ostré hrany. Jak je takový obvod zapojený vidíte na obrázku
A schematickou značku vidíte tady - nahoře Schmidtův klopný obvod neinvertující a dole invertující (čistě pro blondýny - rozdíl je v kolečku u výstupu).

Tím bychom probrali základy, které jsem měl probrat předem, a příště se vracíme k proudovým pojistkám. Dnes už zbývá jenom oblíbená rada pro brunety : Víte že český právní řád nezná znásilnění muže ženou - už jste to někdy na miláčkovi zkoušela ? Bránil se doopravdy, nebo vrněl jako kocour ?
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama