[Andbiz 0]

Возник вопрос с микросхемой К561ТЛ1 (CD4093).

Есть к примеру схема:

http://www.radiokot.ru/circuit/digital/home/06/

 

На выходе данного триггера подсоединены светодиод, зуммер. При любой ситуации при питающем напряжении 9 В, ток через светодиод будет около 9 мА. Если посмотреть характеристики К561ТЛ1, то можно увидеть, что ток высокого/низкого уровня - 1,3 мА.

Вот характеристики: http://www.voshod-krlz.ru/files/datasheets/561tl1.pdf

 

Пересмотрел много информации в Интернете - много схем в Интернете, в которых нагружают выход. В некоторых других пишут, что нагружать нельзя.

Вопрос - можно ли так нагружать выход триггера Шмитта, как в вышеуказанном устройстве?

[Herz 4]

Совершенно излишний вопрос. Ответ указан в даташите. А то, что безграмотных схем в инете полно, так это не аргумент. Там и другого Г достаточно.

Иногда можно видеть, как для умощнения применяют несколько вентилей, соединённых параллельно. Но даже такой кустарщины не посоветовал бы. Есть буферные элементы, логика с повышенной нагрузочной способностью, транзисторные каскады, наконец. Не учитесь у радиокотов плохому...

[Меджикивис 0]

На выходе данного триггера подсоединены светодиод, зуммер. При любой ситуации при питающем напряжении 9 В, ток через светодиод будет около 9 мА.

Нет, не будет 9 мА. Напряжение на выходе упадет за счет заметного внутреннего сопротивления выхода микросхемы, и будет максимум 2 - 3 мА. Микросхема не даст больше, чем она способна.

 

Вопрос - можно ли так нагружать выход триггера Шмитта, как в вышеуказанном устройстве?

Я бы не стал.

Всё дело в том, что во-первых, в инструкции указаны величины токов с соблюдением величин логических уровней. Если соблюдение правильных уровней не важно (в нагрузке нет лог. элементов), то можно получить ток больше указанного.

Во-вторых, все советские элементы допускали перегрузку в полтора-два раза, а то и больше. Так что, в сравнении с зарубежными, они были не настолько уж плохи.

(Советское максимальное значение параметра - это при котором деталь будет гарантированно работать.

А для импортных максимальное значение - это на котором она гарантированно гикнется. Ясно что цифра получается много больше. Дань рекламе, что поделаешь.)

 

В молодости был случай. Делали что-то с тиристором, и решили КУ202 запустить напрямую от К155ЛА3 (конечно это ТТЛ, а не КМОП). Поначалу заработало, хотя это была и перегрузка. Но через неделю микросхема сгорела. Мораль: хотите, чтоб работало долго - не перегружайте элементы.

 

 

[Herz 4]

(Советское максимальное значение параметра - это при котором деталь будет гарантированно работать.

А для импортных максимальное значение - это на котором она гарантированно гикнется. Ясно что цифра получается много больше. Дань рекламе, что поделаешь.)

Это классический миф. Что поделаешь, сейчас такие в моде... Впрочем, к делу не относится.

Превышение паспортных значений - всегда плохо. Для сигнализатора в кошачьем туалете - позволительно, но всегда надо понимать, на что идёшь.

[HardEgor 63]

Пересмотрел много информации в Интернете - много схем в Интернете, в которых нагружают выход. В некоторых других пишут, что нагружать нельзя.

Вопрос - можно ли так нагружать выход триггера Шмитта, как в вышеуказанном устройстве?

Можно, но осторожно, лучше посчитать.

 

Посмотрим на характеристики, там указан макс. ток 1,3мА при падении на открытом выходе всего 0,5В.

Но это не предельные параметры, в этом листке, который кстати называется этикеткой, указаны параметры которые контролируются при производстве и не более. А сама микросхема может при питании 9В выдать и 10-15 мА, если смотреть по выходным характеристикам для CD4093B.

 

А дальше считаем, светодиод дает падение 2,5В, сама микросхема пусть 1В(а то и больше - чем больше выходной ток, тем больше падение), остается 9-2.5-1=5.5В, поэтому ток через светодиод будет 5.5мА, а то и меньше.

Хуже с зуммером с встроенным генератором, широко распространённый HCM1212X при 12В потребляет больше 20мА, но на выходе микросхемы будет всего 8В, а то и меньше(кстати HCM1212X может и не сработать), в этом случае зуммер потребляет почти 10мА.

Итого, и ток и напряжения на пределе и всё будет работать. В домашней поделке так можно применять, но в более серьезных вещах - нельзя.

[Меджикивис 0]

Это классический миф. Что поделаешь, сейчас такие в моде...

Среди отечественных кустарей жестоко перегружать элементы было всегда в моде, сколько себя помню. Но ведь работало!

Иногда сгорало. Но именно иногда. Сам, по своему опыту говорю.

А вот как с импортом работать начал - прямым текстом для всех пишу: лучше не превышать 0.707 от максимума. Если по старой памяти превысишь максимум даже немного - очень скоро жди волшебного дыма.

 

 

[Herz 4]

Среди отечественных кустарей жестоко перегружать элементы было всегда в моде, сколько себя помню. Но ведь работало!

Иногда сгорало. Но именно иногда. Сам, по своему опыту говорю.

А вот как с импортом работать начал - прямым текстом для всех пишу: лучше не превышать 0.707 от максимума. Если по старой памяти превысишь максимум даже немного - очень скоро жди волшебного дыма.

Именно, что среди кустарей. Некоторой "дубовостью" отечественная элементная база, конечно, отличалась. Но, как правило, за счёт других важный качеств.

А если сравнивать аналоги - так на моём опыте таких корреляций не наблюдалось. Скорее наоборот. Как только появится свежесодранный ОУ - так уже на ладан дышит.

Фирменные было достать сложнее и дороже, зато работали...

А вспомните хотя бы легендарный PIC16F84. Как над ним радиолюбители только не издевались: и питание выше 9 вольт поднимали, и ноги закорачивали, и даже обратную полярность подавать умудрялись, "перевернув" чип в панельке - неубиваемая была штука. А нынче всё нежное, ведь должно быть шустрым, микропотребляющим, с несусветной степенью интеграции... Так что вполне понятная плата за прогресс. А сравнивать уже просто не с чем: уверен, советское не работало бы надёжнее.

Но давайте не будем "холиварить" на эту тему...

[SM 0]

Глядя в документацию по аналогу - CD4093, можно сделать вывод, что нагружать выход током 9мА ничему не противоречит, а, значит, можно. При этом, судя по графикам, на выходном транзисторе ИМС будет падать примерно 3 вольта (при питании 9 вольт). Это мощность 27 мВт, что тоже не превышает ничего допустимого (разрешено (абс.макс.) 100 мВт/транзистор). Учитывая падение, и то, что нагрузка - резистор, а не потребитель тока, там будет ток вовсе и не 9 ма, а меньше. Так что.... Со светодиодом в схеме все ОК и в сугубо "зеленой зоне".

 

В общем, ничем, кроме 100 мВт/транзистор, нагрузка документацией не ограничивается. При 9 В питания, глядя на typical графики, это около 14 мА, когда падение достигнет 7 вольт. Осталось узнать, сколько зуммер потребляет, и каков характер этого потребления, и только тогда, глядя в документацию на графики ВАХ выходных каскадов, и зная про 100 мВт/транзистор, можно оценить, будет ли перегружен элемент.

[Plain 168]

Пересмотрел много информации в Интернете - много схем

Подход неверный. Надо было искать не слухи, а паспорта аналогов — например, здесь предел указан.

 

Конкретно по схеме туалета — поскольку логический элемент КМОП с нелогическим уровнем на входе потребляет порядка 2 мА, она будет сливать 70 рублей батарейки в унитаз за 11 суток. Да и вообще сомнительно, что она рабочая, потому что кошачья моча практически поваренная соль, которой 1 МОм как слону дробина, и "сбросить" которую реально можно уж точно никакой не кнопкой, а мытьём датчика каждый раз кипятком или чем покрепче.

[Andbiz 0]

Подход неверный. Надо было искать не слухи, а паспорта аналогов — например, здесь предел указан.

 

Конкретно по схеме туалета — поскольку логический элемент КМОП с нелогическим уровнем на входе потребляет порядка 2 мА, она будет сливать 70 рублей батарейки в унитаз за 11 суток. Да и вообще сомнительно, что она рабочая, потому что кошачья моча практически поваренная соль, которой 1 МОм как слону дробина, и "сбросить" которую реально можно уж точно никакой не кнопкой, а мытьём датчика каждый раз кипятком или чем покрепче.

Устройство - датчик жидкости (наполнение сосуда водой) - к туалету отношения никакого нет. Данная схема была взята когда-то за основу и был собран датчик на микросхеме HEF4011BP, но только без зуммера - тогда ее собрал товарищ и отложил в сторону. Я сегодня попробовал включить - светодиоды загораются. Сейчас решил заняться им и собрать датчик с светодиодной индикацией и зуммером + питание от +5 В, но начал разбираться с нуля в работе схемы и возникли вопросы. Попробую пересчитать питание для +5 В, как это делали SM и HardEgor для +9 В и нарисовать работоспособную схему.

 

Спасибо за помощь.

[SM 0]

поскольку логический элемент КМОП с нелогическим уровнем на входе потребляет порядка 2 мА,

Ну, прежде чем такое писать, следовало бы посмотреть, какой именно элемент там применен.

[Plain 168]

Рис.8 в паспорте по ссылке выше, так что не понял, о чём Вы.

[Меджикивис 0]

Ну, прежде чем такое писать, следовало бы посмотреть, какой именно элемент там применен.

Вы имеете ввиду, что триггер Шмитта должен переключиться скачком? - специально изучал этот вопрос. 561ТЛ по приближении к порогу переключения, как и простые лэ, начинают потреблять много.

Если Вы доподлинно знаете такой КМОП, который на пороге переключения потреблял бы те же самые микроамперы - сообщите мне его здесь, плиз! Очень надо.

 

 

[SM 0]

Рис.8 в паспорте по ссылке выше, так что не понял, о чём Вы.

 

Я о том, что потребление у элементов с ТШ на тех же входных уровнях на порядок ниже, чем потребление элементов без ТШ. Пики потребления - те да, сравнимые, но они довольно кратковременные, так как из-за шумов скачок переключения, как правило, при околопороговых значениях на входе, происходит достаточно быстро, и элемент "слетает" с пика потребления. При 10 вольтах питания, сразу после переключения, потребление одного элемента находится на уровне около 150-180 мкА, а не 2 мА, что даже больше, чем порядок. Да и пиковое значение тока в момент переключения при Vdd=10V у 4093 около 600...700 мкА (по данным с TI CD4093). Измерения (на CD4043) это подтверждают.

[Меджикивис 0]

При 10 вольтах питания, сразу после переключения, потребление одного элемента находится на уровне около 150-180 мкА

Вынужден с Вами не согласиться. Взял К561ТЛ1, померил.

На +9V на пороге переключения один элемент потребляет около 1.6мА. После факта переключения потребляемый ток падает до 1.1мА. Так что о каких микроамперах вообще речь.

 

Для автора темы.

Ток короткого замыкания выхода этого элемента на "землю" при +9V: 20мА, при +5V: 7мА.

Но настолько его грузить я по-прежнему не советую. Поставьте повторителем на выход КТ315 или типа того; -не разоритесь ведь.