Ils n'aiment pas être ennuyeux, mais nous le sommes tous. Passé fait maisonfait âme sœur, je ne pouvais pas y aller. Regardez comme c'est inhabituel.
On pense que les éléments logiques contenant des onduleurs - ET-NON, OU-NON et OU-NON exclusif - ne peuvent pas être effectués uniquement sur des diodes et des résistances. Mais l'auteur de Hackaday sous le surnom très cool Dr. Cockroach (imaginez un cafard avec un phonendoscope - drôle?) A montré un peu d'ennui et a conclu que la LED est une sorte de diode, et la photorésistance est une sorte de résistance. Oui, c'est toujours possible!
Tout d'abord, il a fabriqué un optocoupleur à partir d'une LED et d'une photorésistance, puis l'a inclus dans un tel circuit:
L'indicateur LED - celui qui ne fait pas partie de l'optocoupleur, mais est visible pour l'utilisateur - qu'il a connecté non pas en série avec la photorésistance, mais en parallèle avec elle. Lorsque la LED optocoupleur est allumée, la résistance de la photorésistance devient inférieure à la résistance de la résistance à travers laquelle la LED indicatrice est alimentée. Ce qui se passe est scientifiquement appelé shunt. Le voyant LED s'éteint. Et si vous éteignez la LED de l'optocoupleur, la LED témoin, au contraire, s'allumera, car le shunt s'arrêtera. Nous avons donc obtenu un onduleur sur certaines diodes et résistances. Le premier élément logique pour les alésages gagnés!
Mais l'optocoupleur, bien sûr, était lourd. Maintenant Dr. Cockroach va le réparer.
Maintenant plus compact. Seule la lumière pénétrera de l'extérieur. En général, ce n'est pas seulement que les gens ont inventé le rétrécissement. Elle vous sera utile!
Au lieu d'une LED indicatrice, la LED d'un autre optocoupleur peut être connectée à la sortie de l'onduleur, c'est-à-dire que des circuits complexes peuvent être composés de tels éléments logiques. Mais sur certains onduleurs, vous n'irez pas loin. En réalisant cela, le maître a ajouté les diodes non lumineuses habituelles et a fait un joli élément NAND:
Si dans ce circuit les diodes habituelles sont inversées et que la résistance gauche est exclue, un élément OR-NOT est obtenu. Maintenant que les éléments eux-mêmes sont développés, l'assistant réfléchit à l'endroit où les appliquer et fait une telle chose:
Il s'agit d'un déclencheur RS. Deux éléments ET-NON sont utilisés comme onduleurs (les deux entrées sont connectées), les deux autres sont les mêmes pour leur destination. Jetez un œil au schéma:
Le Dr Cockroach la vérifie:
Cela fonctionne comme il sied à un déclencheur RS.
Après avoir démonté plusieurs veilleuses, le Dr Cockroach a trouvé dans chacun d'eux une photorésistance et une petite carte avec une LED SMD.Il en a également fabriqué des optocoupleurs, puis a pensé: pourquoi pour chaque élément logique faire une carte assez grande si les résistances et les diodes ordinaires peuvent être placées de manière très compacte en utilisant un montage surround? Comparez les nouveaux éléments logiques avec les anciens - la différence de dimensions est significative!
Les résultats sont les suivants:
Les tests battent leur plein, et à en juger par le manque de cris et de coups de poing sur la table, tout fonctionne comme prévu:
Non seulement les déclencheurs, mais aussi les multivibrateurs sont construits sur des éléments logiques ordinaires. Sur le "ennuyeux", il s'avère aussi que c'est possible. Et sur non-SMD-shnyh:
Et sur SMD-shnyh:
Je me souviens qu'il y avait un film fantastique sur les robots se multipliant en désassemblant diverses pièces de fer et en assemblant leur propre type à partir de leurs pièces. Très similaire à l'un d'eux:
Guidé par les circuits électriques et logiques, vous pouvez également répéter l'expérience de l'assistant:
Veuillez noter que le premier du Dr. Cockroach n'a pas montré les voyants LED et la résistance pour eux.
Puis le maître a regardé à nouveau le circuit de l'élément ET-NON et s'est rendu compte: une résistance de rappel à la sortie n'est pas nécessaire, car elle est à l'entrée du même élément suivant. Bien sûr, si l'élément suivant est OU-NON, où il n'y a pas de résistance de rappel juste à l'entrée, rien ne fonctionnera. Mais les éléments OR-NOT "Doctor Cockroach" ont décidé de ne plus l'utiliser, car une perte de tension d'un niveau logique se produit en eux. Les éléments OR peuvent toujours être constitués d'onduleurs et d'éléments NAND, qui sont maintenant disposés comme suit:
Voici comment fonctionne le circuit du multivibrateur et de l'élément NAND:
Et le maître a décidé: au lieu de lui faire signe de tout le déclencheur JK?
Et pour le rendre plus brutal et plus clair, Dr. Cafard à partir d'éléments logiques, bien qu'avec des optocoupleurs SMN shnnyh, mais sur des colonnes montantes:
Cela fonctionne donc lorsqu'il est cadencé avec un multivibrateur. Le circuit est très critique pour la tension d'alimentation.
Eh bien, au contraire, il a fait l'élément dans une version non SMD miniature, en utilisant une installation volumétrique, et lui a donné une forme verticale pour ressembler à un transistor:
Par son comportement, un tel optocoupleur est également similaire à un transistor, et non pas un champ, mais un bipolaire. Car il est contrôlé par le courant.
Ces éléments logiques fonctionnent à basses fréquences, il est donc pratique de surveiller leur travail à l'aide d'un oscilloscope logiciel sur un ordinateur ou un smartphone. Dr. Pour commencer, Cockroach a essayé de calculer théoriquement la forme d'onde aux sorties du multivibrateur à une fréquence de 43 Hz et la sélection exacte de la tension d'alimentation:
Signal réel à 19,8 Hz:
Lui, après avoir inversé:
Mais que se passera-t-il si la fréquence est augmentée à 42,2 Hz:
"Dr. Cockroach" est arrivé à la conclusion que les capacités parasites dans la photorésistance déforment la forme d'onde.
Le maître expérimente des LED de taille 0402. Elles sont si petites que l'une d'entre elles, par rapport à la photorésistance, est minuscule:
Et ça marche:
Mais puisque l'élément logique n'est pas remonté par édition volumétrique ...
Le maître a attaché un autre multivibrateur au déclencheur JK et admire le résultat:
Et maintenant, il partage les circuits des éléments NON, ET-NON et OU-NON, et dans le troisième optocoupleur contient deux LED. On ne sait cependant pas en quoi cela est cohérent avec le fait qu'il avait précédemment voulu refuser OU NE PAS refuser du tout.
Dr. Cockroach a décidé d'essayer de faire un amplificateur linéaire sur un optocoupleur - pas tout de même, pour se limiter aux éléments logiques. Il s'est avéré exactement l'amplificateur - avec lui, à la même amplitude du signal d'entrée, le son est plus fort que sans lui. Ne faites jamais cela - si le circuit a une source constante, la source du signal doit être connectée non pas directement, mais via un condensateur.
Et c'est un microcircuit, plus précisément, un micro-assemblage avec quatre éléments NAND, tout comme dans notre bien-aimé K155LA3!
Lorsqu'il existe un analogue de K155LA3, il y a aussi un déclencheur D - il ne nécessite que quatre éléments logiques ET NON. Comme la puce prototype, un micro-assemblage fait maison peut être transformé en un tel déclencheur en ajoutant un seul fil.
Pour contrôler le déclencheur, le maître a construit une télécommande sans prétention, mais fonctionnant parfaitement. Cette fois, bien sûr, tout a de nouveau fonctionné:
Le déclencheur RS peut être grandement simplifié si vous ne le faites pas à partir d'éléments logiques, mais appliquez le principe d'un relais à verrouillage automatique familier à chaque électricien.Seulement légèrement modifié, vous ne pouvez donc pas appuyer sur les deux boutons à la fois - court-circuitez la source d'alimentation:
Un autre déclencheur, un peu plus complexe, est exempt de cet inconvénient. Là encore, deux LED sont dirigées simultanément vers la même photorésistance:
Pour que le déclencheur ait une sortie, le Dr Tarakan a compliqué un peu plus le circuit (où maintenant, au contraire, une LED brille sur deux photorésistances à la fois) et a ajouté un inverseur:
Tout fonctionne à nouveau:
Pour effectuer un seul coup avec une impulsion de sortie non régulée, Dr. Cockroach fournit le signal d'entrée ET directement à une entrée de l'élément, et le même signal à l'autre, mais est passé par une chaîne de trois onduleurs. Cela équivaut en général à un onduleur, seul le retard est plus long:
Eh bien, de longues impulsions sont entrées, de courtes sont sorties. Ce dont vous avez besoin!
Eh bien, devant le maître - tout un compteur de déclencheurs, mais il n'est pas encore prêt:
J'espère que maintenant le lecteur sera un peu plus fidèle aux ennuis. L'un d'eux a prouvé que les éléments logiques inverseurs sur les mêmes diodes et résistances sont possibles si la LED est considérée comme un gué, et la photorésistance est une résistance. Et il a fait tellement de choses intéressantes. Et il obtiendra certainement ce compteur.
En général, être ennuyeux, c'est super!