Podstawy elektroniki cyfrowej i nie tylko.

W układach sterujących rogatką RHR-95 zastosowano kilka układów scalonych serii CMOS, tranzystory, transoptory, optotriaki, oraz oczywiście diody LED, rezystory itp. Ja postaram się skrótowo omówić działanie niektórych z tych elementów jak również przedstawić sposób interpretacji napięć na poziomy logiczne ( 0 i 1). Nie będzie to wykład z elektroniki, tylko minimum wiedzy potrzebnej do zrozumienia działania układów.

Poziomy logiczne.

Przy rozpatrywaniu obwodów z układami cyfrowymi nie posługujemy się praktycznie pojęciem "napięcie". Tutaj występują poziomy logiczne mianowicie 1 - ( w przybliżeniu napięcie zasilania 12 V)  i 0 - brak napięcia ( masa lub około 0V). W układach CMOS teoretycznie napięcie przełączania wynosi 1/2 VCC ( w tym układzie VCC = 12V). Praktycznie napięcie przełączania wynosi 1/3 do 2/3 VCC. Poziom 0 logicznego oznacza się również literą " L"  a 1 - literą "H". W dalszym ciągu opisów będę się właśnie posługiwał takimi ( 0, 1, L, H) poziomami logicznymi. Ma to na celu przyswojenie podstawowych pojęć stosowanych w urządzeniach cyfrowych.

Opis układów CMOS

1. Bramka negacji - np. CD4049

  

Jak z tego wynika, 0 na wejściu powoduje wystąpienia 1 na wyjściu - czyli negację sygnału. Układy z negacją poznajemy po  o  (kółeczku) na wyjściu Q.

2. Bramka NAND - np. CD4011.

Tutaj natomiast mamy inną sytuację. Przy poziomach H na obu wejściach na wyjściu uzyskujemy poziom L. Doprowadzenie na którekolwiek wejście L(0) powoduje natychmiastową zmianę stanu z L na H na wyjściu Q. jest to tzw. negacja sumy.

3. Uniwersalny układ czasowy z wewnętrznym licznikiem - CD 4541 ( 14541).

No i tutaj mały problem - nie będę opisywał szczegółowo tego układu. W obwodzie nastawnika występuje od dwukrotnie. Raz jako generator monostabilny - do sterowania przekaźnikiem PWO służącym do opóźnienia zamykania rogatki z odległości, drugi raz jako generator astabilny - służący do impulsowego sterowania światłami. Troszeczkę więcej opiszę go przy omawianiu poszczególnych obwodów.

Układy optoelektryczne.

 

1. Dioda LED . To chyba wszyscy wiedzą ( dioda świecąca).

2. Transoptor. 

   Po wysterowaniu diody LED znajdującej się wewnątrz układu zostaje wysterowany tranzystor. 
    W obwodzie kolektor (C) - emiter (E) płynie prąd.

3. Optotriak.

    Sytuacja podobna. Po wysterowaniu poprzez triak płynie prąd.
    

Inne elementy.

Tranzystory i diody.

To tak bardziej obrazowo a nie naukowo. Proszę jednak pamiętać o jednej rzeczy - mianowicie :

W ŻADNYM WYPADKU NIE WOLNO PRZYKŁADAĆ NAPIĘCIA VCC BEZPOŚREDNIO DO NÓŻEK TRANZYSTORA.

RÓWNIEŻ PROSZĘ PAMIĘTAĆ ŻE DIODY TEŻ MAJĄ SWÓJ OGRANICZONY PRĄD PRZEWODZENIA.

Reszta elementów jest chyba znana i nie wymaga objaśnień.