Jump to content

    

Тайна двойного инвертора

Напрасный сарказм. Неоднократно замечено: как корабль назовёшь, так он и поплывёт...

Применительно к предметам здешних обсуждений это - проявление корреляции между пренебрежительным отношением к терминологии, невнимательностью и неаккуратностью в исполнении и конечным результатом. Пока инженер продолжает оперировать "резюками" и "микрухами", конструктивные советы давать рано. Он просто не настроен воспринимать проблему всерьёз, ИМХО.

 

Без сарказма.

 

Я, конечно, понимаю Ваш взгляд. Но это всего лишь Ваша парадигма, и Вам она помогает, потому что Вы видите в ней смысл и правильно ей пользуетесь. Соблюдая точность терминологии, Вы таким образом демонстрируете уважение к предмету, и это помогает Вам сохранять собранность, внимание и концентрацию. Это эффективный интсрумент работы над собой, я согласен. Но Ваша ошибка в том, что Вы переносите свои взгляды на других, и Вам кажется, что все вокруг тоже должны так поступать. А если нет - то они, пардон, лохи и ничего не добьются. Но все люди разные, у каждого своё отношение к тем или иным аспектам, и если оно не совпадает с Вашим, то это не значит, что оно плохое или неправильное. Терминология нужна для однозначности, чтобы люди понимали друг друга. Не думаю, что в этой ветке кто-то не понял, о чём я говорю. А ёмкость кондёра зависит от его температуры, возраста, приложенного напряжения и т.д., но никак не от того, как его называют. Поэтому работоспособность схемы зависит от правильного учёта влияющих факторов, а не от лексикона инженера.

 

Повторюсь: если бы я не воспринимал проблему всерьёз, то не бился бы над ней, и за советами не стал бы обращаться.

И хочу заметить, мне важно понимание происходящего, а не голый "ворк-эраунд" - сделай так-то и так-то, и всё пройдёт.

 

Корабль мой успешно плывёт уже 13 лет профессионально, и с десяток моих проектов прошли пятую приёмку, полевые испытания и запущены в серию. Проектов достаточно сложных, чтобы я мог считать себя состоявшимся инженером. За всё это время я всего лишь раз (!), в 2008 году, обращался за помощью к форумчанам, и то, только потому, что как выяснилось, произодитель чипа накосячил с даташитом. Но тода мне помогла только непосредственная переписка с инженерами Intel, и таким образом я помог тем, у кого возникли те же вопросы. Я люблю своё дело, и наверное именно поэтому совершенно не стесняюсь того факта, что столкнулся с проблемой начального уровня. Век живи, век учись.

 

Я точно знаю, что пойму, в чём дело, и решу вопрос. Мне не впервой биться над головоломкой, бывали и позагадочнее приколы, когда месяцами не знаешь, что делать, а потом - бааааа... да как я сразу не понял )). От ошибок, даже самых тупых, не застрахован никто, но и шанс исправить есть у каждого. И только тот, кто проходит обе этих черты, растёт в профессионализме. Пафос и высокомерие на этом пути только застилают глаза и отвлекают от существа дела.

 

А резюк и кондёр - так это ласково, как с друзьями детства, или с детьми, а вовсе не от пренебрежения.

Очень надеюсь изменить ваше Х.О. о моих личных качествах и услышать какие-нибудь соображения по существу дела.

 

Моё максимальное уважение. И к профессии, и ко всем моим коллегам и смежникам.

И простите меня за оффтоп в собственной теме, но ведь каждый хочет быть правильно понятым!

Edited by Roman_Alekseich

Share this post


Link to post
Share on other sites
post-87913-1476729415_thumb.jpg

https://electronix.ru/forum/index.php?act=a...t&id=103643 (картинка со схемой)

Интересная схема.

Вижу здесь преимущество относительно моей: нет прямого подключения ёмкости ко входу логики. Это работает, как фнч, и делает схему более устойчивой к "землетрясениям" и самовозбуждению. Но в тоже время, она имеет тот же недостаток, что и моя: непосредственное замыкание конденсатора кнопкой. Меня за это уже отругали в данной теме :twak: . Здесь, конечно, и ёмкость другая, но она дёт маленькую задержку, всего лишь 220 мкс. Для меня это не подходит, поскольку в моей схеме питание поднимается постепенно, в течение 20 мс, и задержка нужна соразмерная.

 

И минус: на входе первого инвертора не совсем "чистые" лог. уровни: 1/7 и 6/7 от напряжения питания. Но это ещё ладно! При нажатии кнопки, соответствующей "перекиду" в противоположное состояние, на входе инвертора формируется ровно 1/2 Vcc, что вообще странно...

 

И ещё мне совсем непонята роль Т2. Он переход в 0 ускоряет что ли? Видимо, подразумевается, что оконечный полевик висит на конце какой-то длинной линии, тогда связка Т1-Т2-R6 становится более осмысленной...

 

Если не секрет, откуда выдернули схемку? И есть ли там к ней комментарии?

 

Может, это оно?

https://en.wikipedia.org/wiki/Latch-up

Хм... возможно вполне, хотя я с этим сталкивался пока только в учебниках в годы универа )))

Симулировать это дело спайсом нереально. Косвенное подтверждение - это обратимость данного режима, по крайней мере - какое-то время. Повторюсь, что микросхемы, ведущие себя, как горелые (высокое потребление, в т.ч. по входу и нарушение логики), при перестановке на старую плату показывают норму! (но не все)

 

Думаю теперь над тем, как эту гипотезу проверить на практике, и где могут возникать условия для "пробоя". Отпишусь, как будут результаты.

А у Вас был опыт борьбы с этим явлением? Я нахожу в инете только методы на уровне топологии кристалла, а что делать схемотехнику - не совсем ясно.

Edited by Herz

Share this post


Link to post
Share on other sites

Roman_Alekseich, не надо оправданий. Я рад, что у Вас есть успешный профессиональный опыт.

Поэтому работоспособность схемы зависит от правильного учёта влияющих факторов, а не от лексикона инженера.

И от лексикона зависит, и это не фантастика, а наблюдения. Просто потому, что небрежность - она всегда небрежность.

Поэтому я продолжу настаивать, чтобы на Форуме профессионалов участники оперировали техническим языком, а не сленгом. Пора взрослеть, ведь даже с друзьями детства Вы со временем перестаёте сюсюкать, верно?

 

Интересная схема.

Вижу здесь преимущество относительно моей: нет прямого подключения ёмкости ко входу логики. Это работает, как фнч, и делает схему более устойчивой к "землетрясениям" и самовозбуждению.

Нет, это не ФНЧ и к землетрясениям не имеет отношения. Здесь на паре инверторов и резисторах R3, R4 построен триггер Шмитта. Надеюсь, Вам известно, как он работает. И - да, резистор на входе элемента помогает в борьбе с тиристорным эффектом, на который обратил Ваше внимание ViKo.

Но в тоже время, она имеет тот же недостаток, что и моя: непосредственное замыкание конденсатора кнопкой. Меня за это уже отругали в данной теме :twak: . Здесь, конечно, и ёмкость другая, но она дёт маленькую задержку, всего лишь 220 мкс. Для меня это не подходит, поскольку в моей схеме питание поднимается постепенно, в течение 20 мс, и задержка нужна соразмерная.
Применяя КМОП-элементы, Вы можете увеличивать номиналы резисторов до мегом, но не нужно злоупотреблять ёмкостью.

И минус: на входе первого инвертора не совсем "чистые" лог. уровни: 1/7 и 6/7 от напряжения питания. Но это ещё ладно! При нажатии кнопки, соответствующей "перекиду" в противоположное состояние, на входе инвертора формируется ровно 1/2 Vcc, что вообще странно...

"Чистых" и не должно быть, ибо есть такое понятие "гистерезис". Здесь всё в порядке. Но номиналы надо подкорректировать, увеличив R4 хотя бы на порядок.

И ещё мне совсем непонята роль Т2. Он переход в 0 ускоряет что ли? Видимо, подразумевается, что оконечный полевик висит на конце какой-то длинной линии, тогда связка Т1-Т2-R6 становится более осмысленной...

Транзисторы Т1 и Т2 образуют двухтактный эмиттерный повторитель. Да, он ускоряет и заряд, и разряд ёмкости затвора. Роль R6 в предотвращении "звона" путём снижения добротности соответствующего контура.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Herz, благодарю за снисходительность и конструктив. Очень приятно.

 

...я продолжу настаивать, чтобы на Форуме профессионалов участники оперировали техническим языком, а не сленгом.

В таком контексте это требование звучит совершенно убедительно и неоспоримо.

 

Вам достаточно было сразу сформулировать свою мысль именно так, и тогда не было бы никаких объяснений на 5 абзацев.

Вы же понимаете, что требование модератора о формате общения на форуме - это одно,

а указания на личные качества участника и назидания - это совсем другое.

У меня нет ни малейшего намерения лезть в чужой монастырь со своим уставом (хоть он и не совсем чужой), или доказывать свои личные убеждения.

Данный форум не для этого, и я уверен, Вы со мной согласны.

Рад покончить с этой частью, достигнув согласия.

 

И - да, резистор на входе элемента помогает в борьбе с тиристорным эффектом, на который обратил Ваше внимание ViKo.

Вот это действительно ценное указание! В данной схеме на входе элемента эквивалентное сопротивление 1,56кОм, что даже меньше, чем в моей схеме.

И, как я понимаю, этого недостаточно для защиты от тиристорного эффекта. И лучше, если это будет 100 ... 300к?

Какие есть ещё методы борьбы (предотвращения)?

 

Применяя КМОП-элементы, Вы можете увеличивать номиналы резисторов до мегом, но не нужно злоупотреблять ёмкостью.

Это уже понятно стало из предыдущих ответов, и Вы окончательно утвердили меня в этом выводе.

 

Транзисторы Т1 и Т2 образуют двухтактный эмиттерный повторитель. Да, он ускоряет и заряд, и разряд ёмкости затвора. Роль R6 в предотвращении "звона" путём снижения добротности соответствующего контура.

Вы подтверждаете мои предположения.

Правильно ли я понимаю, что звон заметно проявляется не только при длинной дорожке/кабеле до затвора, но и локально, при непосредственной близости затвора к управляющему выходу?

Насколько актуален гасящий резистор, если силовой транзистор (скажем, 20 нФ ёмкость затвора) установлен в пределах 1..2 см от низкоомного выхода?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Думаю теперь над тем, как эту гипотезу проверить на практике, и где могут возникать условия для "пробоя". Отпишусь, как будут результаты.

А у Вас был опыт борьбы с этим явлением? Я нахожу в инете только методы на уровне топологии кристалла, а что делать схемотехнику - не совсем ясно.

Нет, не было. Не помню. Хотя, страшилок наслышан, именно, из книжек. Вроде, защитные диоды должны спасать. Но если выбросы слишком большие, то надо бояться. Прикиньте по плате, как у вас бегают токи при переключениях мощных потребителей.

Там в статье упоминается быстрое включение-выключение.

Токи ограничивать. Регулятор питания поставить...?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Нет, не было. Не помню. Хотя, страшилок наслышан, именно, из книжек. Вроде, защитные диоды должны спасать. Но если выбросы слишком большие, то надо бояться. Прикиньте по плате, как у вас бегают токи при переключениях мощных потребителей.

Там в статье упоминается быстрое включение-выключение.

Токи ограничивать. Регулятор питания поставить...?

 

Там есть только одна сильноточная цепь, которую коммутирует мощный МОП-транзистор. Она, конечно, ужасная - на ней электродвигатель 200 Вт примерно, на котором ещё и нагрузка неравномерная во времени - раздолбанный редуктор и механизм с пружинами... Но это очевидный момент, топология в этом смысле продумана заранее: коммутируемая цепь заходит с края платы, идёт до транзистора и сразу обратно, параллельным рядомлежащим маршрутом. Всё остальное, хоть как-то уязвимое, лежит дальше на плате, как бы на продолжении упомянутых дорожек, то есть в том месте, где наводки минимальны (на оси тока).

Но и это пока не актуально. На данный момент глюк проявляется на голой плате. Установлен только регулятор питания и злосчастный триггер со светодиодом.

 

Регулятор питания, конечно же, есть. Линейный, LP2980. С ограничением по току. С линейным подъёмом и спадом напряжения при включении-выключении (примерно 20 мс). С ёмкостью 150мкФ + 0.1мкФ на выходе.

 

Попробую увеличить номиналы резисторов обратной связи. И даже, в качестве временной меры, уберу конденсатор. Хотя, если ток его разряда уже ограничен, то чего его бояться, это явно не он виноват.

В общем, есть ещё в запасе несколько живых инверторов... Рискнём ))

Share this post


Link to post
Share on other sites
Кнопку(и) прозванивали на КЗ?

 

Да, кнопки проверял, конечно )). По полной, всю работоспособность. Работают.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Насколько актуален гасящий резистор, если силовой транзистор (скажем, 20 нФ ёмкость затвора) установлен в пределах 1..2 см от низкоомного выхода?

Практически никогда не повредит. С низкоомным выходом драйвера - особенно.

Но я не уверен, что эта схема Вам поможет. Как-то до сих пор не ясно, что именно Вы хотите получить. Можете сформулировать задачу ещё раз, полнее и понятнее?

Share this post


Link to post
Share on other sites

А не пробовали собрать еще один экземпляр неработающей версии, но сразу с разрядным резистором?

Может, на плате где-то трещина образовалась от перепаек?

Еще в таких схемах для защиты входа МС при выключении питания рекомендуют добавить диод с плюса конденсатора (анод) на + питания.

 

p.s. Убирать конденсатор как раз не надо, могут новые спецэффекты появиться.

И вообще, схема, в общем, неплохая и даже довольно помехоустойчивая.

 

p.p.s. Мне тоже не нравятся резюки, но некоторые слова, бывает, хочется сократить (например, конденсатор, аккумулятор).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Тайна двойного инвертора

Корабль мой успешно плывёт уже 13 лет профессионально, и с десяток моих проектов прошли пятую приёмку, полевые испытания и запущены в серию.

Я реально удивлён! :05:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уважаемые специалисты!

 

Спасибо всем, кто стебал. Это бывает полезно.

И тем, кто поддерживал. Это всегда приятно.

И главная благодарность тем, кто указывал на технические ошибки и высказывал гипотезы относительно проблемы.

 

Суть проблемы: неправильная работа RS-триггера, собранного на двух КМОП-инверторах.

Вместо двух устойчивых состояний (0-1 или 1-0) получили одно очень устойчивое (1-1). На резисторах обратной связи (2кОм) падает по 4В, нажатия кнопок никак не отражаются на состоянии схемы.

 

Будем считать, что неправильная работа узла была вызвана тиристорным эффектом.

Признаки: большой входной ток ЛЭ (2 мА), обратимость состояния (чип не выходит из строя).

Ошибка, которая привела к проблеме: слишком малые номиналы резисторов обратной связи + не самая удачная разводка.

Проблема устранена увеличением номиналов резисторов до 100кОм.

 

Попутно была устранена другая, даже более грубая ошибка (странно, что не она явилась причиной сбоя): слишком большая ёмкость конденсатора в RC-цепи задержки и прямой разряд этой ёмкости через кнопку. Первоначальный ток разряда 25А в сочетании с дребезгом кнопки могли своими выбросами убить всё, что поблизости. Ёмкость конденсатора уменьшена до 0,1мкФ, последовательно включен токоограничивающий резистор 680_Ом.

 

Прилагаю исправленный вариант схемы.

Заранее извиняюсь перед теми, кому режет глаза, если не по ГОСТу: У элемента DD1:A вход справа, выход слева.

Mode_Control_2.jpg

 

Ещё раз СПАСИБО.

Edited by Roman_Alekseich

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вроде бы при защелкивании ток питания должен сильно подскакивать, а микросхема разогреваться что твой утюг. По входу (если верить производителю) ничего особенного там нет.

post-4576-1476862250_thumb.png

Правда это простая инверторная ячейка, xx14 это шмитт, так что где-то там внутрях еще ОС имеется, но както сомнительно, что она может 2мА тока по входу вгонять. Скорее всё же генерация, особенно учитывая затворную емкость висящую на выходе инвертора.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Очень похоже на генерацию. Из-за емкостей происходит сдвиг по фазе, и в петле получается условие для генерации. Осциллограф показал бы однозначно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вроде бы при защелкивании ток питания должен сильно подскакивать, а микросхема разогреваться что твой утюг. По входу (если верить производителю) ничего особенного там нет.

post-4576-1476862250_thumb.png

Правда это простая инверторная ячейка, xx14 это шмитт, так что где-то там внутрях еще ОС имеется, но както сомнительно, что она может 2мА тока по входу вгонять. Скорее всё же генерация, особенно учитывая затворную емкость висящую на выходе инвертора.

 

Топология реальных коммерческих кристаллов, даже таких простых, как инвертор, на деле всегда сильно сложнее канонических схем из учебников.

И даже когда производитель по доброте душевной выкладывает "внутреннюю схему", она всё равно отличается от реальной. Не зря в большинстве случаев делается оговорочка equivalent circuit.

Затворной ёмкости, кстати говоря, не было. VT5 я не монтировал и исследовал ситуацию без него.

 

Да, ИС не грелась.

 

Может, и генерация. И это было моё первое же предположение, когда увидел всю эту "картину маслом". Уж кто её не видел, эту генерацию, везде она лезет...

Но тогда закорачивание любого входа на землю (особенно, если не кнопкой, а непосредственно с ноги на ногу), прекращало бы её.

К тому же, при генерации яркость светодиода должна быть чуть меньше, по понятным причинам. Но этого не наблюдалось - я проверял подачей-снятием питания пинцетом прямо на выход, для непосредственного сравнения яркости.

 

Я вам признаюсь честно, без осциллографа очень грустно.

Конечно, всё очень просто, когда у тебя под рукой ассортимент тектрониксов, и ещё толпа коллег к ним в нагрузку!

Но сейчас я работаю один, и начинаю с нуля, на коленках. Вот и приходится гадать на канифоли...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest
This topic is now closed to further replies.
Sign in to follow this