Riduzione del numero di resistori


10

Ho una domanda sulla riduzione del numero di resistori ... Beh, sarà meglio se ti mostro gli schemi. Questo è il mio primo schema: Resistori multipli

Questo è quello che ho. Il fatto è che so quale sarà acceso un solo LED alla volta, quindi ho pensato perché non usare un solo resistore come questo: Un resistore

Quindi, dopo aver realizzato questo schema, ho provato a eseguire la simulazione in Multisim e tutti i LED si accendevano e si spegnevano rapidamente e radnom. Quindi la mia domanda è: ho fatto qualcosa di sbagliato qui? Se l'ho fatto, cosa ho fatto? Se non ho fatto nulla di male, hai qualche consiglio che dovrei seguire (come qualcosa che potrei trascurare in questa situazione)?

Grazie :)


3
electronics.stackexchange.com/questions/13613/… . Non ho votato per chiudere, ho solo pensato che fosse abbastanza vicino da meritare il collegamento.
Kellenjb,

Risposte:


4

L'effetto più probabile è che il circuito di reset sta vivendo una "condizione di gara".

Controllare con un dispositivo reale sarebbe davvero una buona idea.

Scheda tecnica TI CD4017 nella scheda
tecnica ONSEMI CD14017BD

Nota che, come mostrato nel tuo circuito, la connessione Q7 a Mr è strettamente "illegale" e crea una condizione di gara "tutto può succedere".

Perché:

  • Quando Mr vede la condizione di ripristino avvia immediatamente il processo di ripristino che rimuove la condizione che la causa. La reimpostazione dei registri interni potrebbe essere più lenta di quanto non lo sia l'IC per dichiarare Q7, nel qual caso si dispone di un insieme indefinito di condizioni interne.

  • La larghezza dell'impulso di ripristino è il caso peggiore di 500 ns a 5 V e il ripristino per decodificare il ritardo di propagazione dell'uscita è tipico di 500 ns e il caso peggiore di 1 us a 5 V MA non ha un minimo specificato ed è soggetto a caricamento capacitivo e resistivo ...

  • Il contatore è un contatore Johnson a 5 stadi con 5 infradito ma 10 uscite, quindi, a differenza di uno stadio in cui sono 10 infradito che devono essere riposati a 0 e di cui c'è solo un "alto output" alla volta, qui abbiamo un mix di flip-flop on e off decodificati per fornire un singolo output, e il ripristino di alcuni potrebbe causare (senza guadare attraverso la logica di decodifica Johnson) un nuovo stato diverso e forse inavvertitamente correlato

L'aggiunta di un ritardo RC nel Q7 al circuito di reset Mr lo rende molto più probabile che si verifichi un corretto ripristino nella pratica.

  • Dettaglio: un altrettanto illegale [tm] :-) ma il risultato del mondo reale spesso migliore può essere ottenuto collegando una resistenza da Q7 a Mr e un piccolo condensatore da Mr a terra. es. dire 1k Q7-Mr e 0.1 uF Mr a terra fornisce una costante di tempo di 100 us nella linea di reset. Forse 10k e 10 nF funzionerebbero anche nella realtà o in alcuni mix - il ritardo di reset massimo tollerabile dipende dalla velocità di clock, ma nel tuo caso l'orologio da 1 Hz lo rende "abbastanza tollerante".

    Questo assicura che una tensione elevata rimanga su Mr dopo che è stata rimossa dal Q7.
    Le specifiche di Vih e Vil si sovrappongono in modo tale che non è possibile garantire che se Vih viene raggiunto SOLO e quindi cade lentamente che Vih verrà mantenuto per un breve periodo (consentendo quindi il ripristino di procedere correttamente) ma in pratica questo è molto più probabile con un ritardo RC che senza uno.


A seconda di quanto è buono il tuo simulatore potrebbe rispondere al fatto che stai applicando (5-VLED) / 330 - V ??? a tutte le uscite off - che possono teoricamente causare strani risultati in quanto non esiste una stat formale per la tensione applicata nelle uscite. Dico V ??? poiché non hai dichiarato il colore del LED o Vf e ciò influisce sul potenziale risultato.

Questo è molto incerto in quanto si sta teoricamente spingendo tutti i LED indietro. Se fossero diodi Si non condurrebbero. Se fossero "veri LED" non avrebbero una conduzione importante fino a quando non si raggiunge la loro rottura inversa = leggermente superiore a qui. In un modello può succedere di tutto.


Solo interessi - caricamento output:

La corrente massima dell'unità CD4017 specificata è modesta e molti molti utenti la superano, generalmente con impunità, ma se Murphy decide di giocare non si può lamentare. Nel foglio dati vedrai che a 5 V puoi disegnare 4,2 mA tipici e 2,5 mA min a 25 ° C con un'alimentazione a 5 V E l'uscita caricata fino a 2,5 V.
Se Vf = 2 V (rosso), allora I LED a 5 V = (5-2) / 330 = 9 mA e I LED a 2,5 V caricati = (2,5-2) / 330 = 1,5 mA. Quindi Voutput tipico sarà compreso tra 2,5 V e 5 V.


12

Non ho cercato il tuo chip 4017BD, ma se il circuito superiore funziona, il circuito inferiore dovrebbe funzionare ugualmente bene fino a quando un solo LED è acceso alla volta, come hai detto. Se più di uno viene acceso accidentalmente, nulla verrà danneggiato. Ma la luminosità dei due LED sarà bassa e potrebbe non essere così uguale.


7

Se hai acceso solo un LED alla volta, quelli dovrebbero essere equivalenti. Ricontrolla la tua simulazione. È possibile che, nel copia-incolla e nella modifica in rete, tu abbia tradotto tra questi due schemi che alcune reti hanno finito con lo stesso nome e sono implicitamente connesse, dando luogo a risultati confusi.

Questo potrebbe anche essere un problema con i modelli LED. Nella seconda versione, i catodi hanno una tensione diversa da zero. Supponendo una corrente di azionamento di 10 mA per una facile matematica, questo nodo sarebbe a 3.3V e gli anodi dei LED non pilotati sarebbero a 0V. (Questo non dovrebbe essere un problema nella maggior parte dei casi, ma controlla la scheda tecnica del tuo LED per i valori di tensione inversa. I LED non sono raddrizzatori 1n400x; sono molto più sensibili alla polarizzazione inversa.) Se i LED sono classificati per piccoli inversori tensioni o meno, questo produrrà una corrente di dispersione minuscola. Non sono sicuro di come Multisim stia determinando se un LED è acceso o no - Se è un ingenuo

if (0 != current) {
  led_is_lit = true;
}

una sorta di giudizio, quindi potresti vedere un LED acceso nel caso sbagliato. Questo è improbabile; NI di solito è abbastanza buono. È più probabile che i modelli LED siano specificati in modo errato.

In ogni caso, se dubiti dei risultati della tua simulazione e le tue parti sono così economiche, il test migliore è costruire il circuito e provarlo!

Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.