5 วงจร Flip Flop ที่น่าสนใจ - โหลดเปิด / ปิดด้วยปุ่มกด

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





วงจรสวิทช์ฟลิปฟล็อปแบบสลับอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพห้าแบบสามารถสร้างขึ้นรอบ ๆ IC 4017, IC 4093 และ IC 4013 เราจะมาดูกันว่าสามารถนำไปใช้กับ การสลับรีเลย์สลับกันเป็นเปิดปิด ซึ่งจะเปลี่ยนโหลดอิเล็กทรอนิกส์เช่นพัดลมไฟหรืออุปกรณ์อื่น ๆ ที่คล้ายกันโดยใช้การกดปุ่มเดียว

Flip Flop Circuit คืออะไร

วงจรรีเลย์ฟลิปฟล็อปทำงานบนไฟล์ วงจร bistable แนวคิดที่มีสองขั้นตอนที่มั่นคงทั้งเปิดหรือปิด เมื่อใช้ในวงจรการใช้งานจริงจะอนุญาตให้โหลดที่เชื่อมต่อสลับสลับกันจากสถานะเปิดเป็นสถานะปิดและในทางกลับกันเพื่อตอบสนองต่อทริกเกอร์การสลับเปิด / ปิดภายนอก



ในตัวอย่างต่อไปนี้เราจะได้เรียนรู้วิธีสร้างวงจรรีเลย์ฟลิปฟล็อปที่ใช้ IC 4017 IC และ 4093 สิ่งเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองต่อทริกเกอร์สำรองผ่านปุ่มกดและใช้งานรีเลย์และโหลดสลับกันจากสถานะเปิดเป็นสถานะปิดและในทางกลับกัน

การเพิ่มส่วนประกอบแบบพาสซีฟอื่น ๆ เพียงไม่กี่ชิ้นจะทำให้วงจรสามารถสลับได้อย่างแม่นยำผ่านการทริกเกอร์อินพุตที่ตามมาไม่ว่าจะด้วยตนเองหรือแบบอิเล็กทรอนิกส์



อาจดำเนินการผ่านทริกเกอร์ภายนอกด้วยตนเองหรือบนเวทีอิเล็กทรอนิกส์

1) วงจรฟลิปฟล็อปสวิทช์สลับอิเล็กทรอนิกส์แบบง่ายโดยใช้ IC 4017

แนวคิดแรกพูดถึงวงจรสวิตช์สลับฟลิปฟล็อปอิเล็กทรอนิกส์ที่มีประโยชน์ซึ่งสร้างขึ้นรอบ ๆ IC 4017 จำนวนส่วนประกอบที่นี่เป็นขั้นต่ำและผลลัพธ์ที่ได้จะขึ้นอยู่กับเครื่องหมายเสมอ

อ้างอิงจากรูปที่เราเห็นว่า IC ถูกต่อเข้ากับการกำหนดค่ามาตรฐานนั่นคือลอจิกสูงที่เอาต์พุตจะเปลี่ยนจากพินหนึ่งไปยังอีกพินหนึ่งตามอิทธิพลของนาฬิกาที่ใช้ที่มัน พิน # 14 .

การสลับทางเลือกที่อินพุตนาฬิกาจะรับรู้ว่าเป็นพัลส์นาฬิกาและถูกแปลงเป็นการสลับที่ต้องการที่พินเอาต์พุต ฉันอาจเข้าใจการดำเนินการทั้งหมดด้วยประเด็นต่อไปนี้:

วงจรฟลิปฟล็อป 4017

ส่วนรายการ

  • R4 = 10K,
  • R5 = 100K,
  • R6, R7 = 4K7,
  • C6, C7 = 10µF / 25V,
  • C8 = 1000µF / 25V,
  • C10 = 0.1, ดิสก์,
  • ไดโอดทั้งหมดคือ 1N4007,
  • IC = 4017,
  • T1 = พ.ศ. 547, T2 = พ.ศ. 557,
  • IC2 = 7812
  • TRANSFORMER = 0-12V, 500ma, อินพุตตามข้อมูลจำเพาะต่อพื้นที่

มันทำงานอย่างไร

เรารู้ว่าในการตอบสนองต่อพัลส์ลอจิกสูงทุกตัวที่พิน # 14 พินเอาต์พุตของ IC 4017 จะถูกสลับสูงตามลำดับจาก # 3 เป็น # 11 ตามลำดับ: 3, 4, 2, 7, 1, 5, 6, 9, 10 และ 11

อย่างไรก็ตามการดำเนินการนี้อาจหยุดลงในทันทีและทำซ้ำได้โดยเพียงแค่เชื่อมต่อพินใดก็ได้ข้างต้นกับพินรีเซ็ต # 15

ตัวอย่างเช่น (ในกรณีปัจจุบัน) พิน # 4 ของ IC เชื่อมต่อกับพิน # 15 ดังนั้นลำดับจะถูก จำกัด และจะเด้งกลับไปที่ตำแหน่งเริ่มต้น (พิน # 3) ทุกครั้งที่ลำดับ (ลอจิกสูง) ถึง พิน # 4 และวนซ้ำ

หมายความว่าตอนนี้ลำดับจะสลับจากพิน # 3 เป็นพิน # 2 ในลักษณะไปมาซึ่งเป็นการดำเนินการสลับทั่วไป การทำงานของวงจรสวิตช์สลับอิเล็กทรอนิกส์นี้อาจเข้าใจเพิ่มเติมได้ดังนี้:

ทุกครั้งที่ทริกเกอร์บวกถูกนำไปใช้กับฐานของ T1 จะดำเนินการและดึงพิน # 14 ของ IC ลงกราวด์ ซึ่งจะนำ IC ไปยังตำแหน่งสแตนด์บาย

ทันทีที่ทริกเกอร์ถูกถอด T1 จะหยุดการทำงานพิน # 14 จะได้รับพัลส์บวกจาก R1 ทันที IC ยอมรับว่าเป็นสัญญาณนาฬิกาและสลับเอาต์พุตอย่างรวดเร็วจากพินเริ่มต้น # 3 เป็นพิน # 2

พัลส์ถัดไปจะให้ผลลัพธ์เดียวกันดังนั้นตอนนี้เอาต์พุตจะเปลี่ยนจากพิน # 2 เป็นพิน # 4 แต่เนื่องจากพิน # 4 เชื่อมต่อกับรีเซ็ตพิน # 15 ตามที่อธิบายไว้สถานการณ์จะตีกลับไปที่พิน # 3 (จุดเริ่มต้น) .

ดังนั้นขั้นตอนนี้ซ้ำทุกครั้งที่ T1 รับทริกเกอร์ด้วยตนเองหรือผ่านวงจรภายนอก

คลิปวิดีโอ:

การอัพเกรดวงจรเพื่อควบคุมโหลดมากกว่าหนึ่งโหลด

ตอนนี้เรามาดูกันว่าแนวคิด IC 4017 ข้างต้นสามารถอัพเกรดให้ทำงานโหลดไฟฟ้า 10 ได้ผ่านปุ่มกดเพียงปุ่มเดียวได้อย่างไร

ความคิดดังกล่าวได้รับการร้องขอจากคุณ Dheeraj

วัตถุประสงค์และข้อกำหนดของวงจร

ฉันชื่อ Dhiraj Pathak จากรัฐอัสสัมประเทศอินเดีย

ตามแผนภาพด้านล่างควรดำเนินการต่อไปนี้ -

  • สวิตช์ AC S1 เมื่อเปิดเป็นครั้งแรกโหลด AC 1 ควรเปิดและอยู่ในสถานะเปิดจนกว่า S1 จะปิด โหลด AC 2 ควรดับระหว่างการดำเนินการนี้
  • ครั้งที่สองเมื่อเปิด S1 อีกครั้ง AC Load 2 ควรเปิดและเปิดค้างไว้จนกว่า S1 จะปิด โหลด AC 1 ควรดับระหว่างการดำเนินการนี้
  • ครั้งที่สามเมื่อเปิด S1 อีกครั้งโหลด AC ทั้งสองควรเปิดและเปิดค้างไว้จนกว่า S1 จะปิด 4. ครั้งที่สี่เมื่อเปิด S1 วงจรการทำงานควรทำซ้ำตามที่กล่าวไว้ในขั้นตอนที่ 1, 2 และ 3

ความตั้งใจของฉันคือใช้การออกแบบนี้ในห้องนั่งเล่นเดี่ยวของอพาร์ตเมนต์เช่าของฉัน ห้องมีสายไฟปกปิดและพัดลมอยู่ตรงกลางหลังคา

ไฟจะต่อขนานกับพัดลมเป็นไฟกลางห้อง ไม่มีปลั๊กไฟเสริมที่กึ่งกลางหลังคา มีเพียงเต้าเสียบสำหรับพัดลมเท่านั้น

ฉันไม่ต้องการต่อสายไฟแยกจากสวิตช์บอร์ดไปยังไฟตรงกลาง ดังนั้นฉันจึงออกแบบวงจรลอจิกที่สามารถตรวจจับสถานะ (เปิด / ปิด) ของแหล่งจ่ายไฟและเปลี่ยนโหลดตามนั้น

สำหรับการใช้ไฟตรงกลางฉันไม่ต้องการให้พัดลมเปิดตลอดเวลาและในทางกลับกัน

ทุกครั้งที่เปิดวงจรสถานะการรับรู้สุดท้ายควรกระตุ้นการทำงานถัดไปของวงจร

การออกแบบ

วงจรสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์แบบธรรมดาที่ปรับแต่งเพื่อทำหน้าที่ดังกล่าวข้างต้นแสดงไว้ด้านล่างโดยไม่ต้องใช้ MCU สวิตช์ชนิดปุ่มกดกระดิ่งใช้สำหรับดำเนินการสลับตามลำดับสำหรับไฟและพัดลมที่เชื่อมต่ออยู่

การออกแบบอธิบายได้ด้วยตนเองหากคุณมีข้อสงสัยเกี่ยวกับคำอธิบายวงจรโปรดอย่าลังเลที่จะชี้แจงผ่านความคิดเห็นของคุณ

ปุ่มกดควบคุมวงจรฟลิปฟล็อปเปิดปิด

สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ไม่มีปุ่มกด

ตามคำขอและข้อเสนอแนะที่ได้รับจากคุณ Dheeraj การออกแบบข้างต้นสามารถแก้ไขให้ทำงานได้โดยไม่ต้องใช้ปุ่มกด .... นั่นคือการใช้สวิตช์เปิด / ปิดที่มีอยู่ที่ด้านอินพุตหลักเพื่อสร้างลำดับการสลับที่ระบุ .

การออกแบบที่ปรับปรุงใหม่สามารถเห็นได้ในรูปด้านล่าง:

สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่มีปุ่มกด

ที่น่าสนใจอีกอย่าง เปิดปิดรีเลย์ แม่มดที่มีปุ่มเดียวสามารถกำหนดค่าได้โดยใช้ IC 4093 ตัวเดียวมาเรียนรู้ขั้นตอนพร้อมคำอธิบายต่อไปนี้

2) วงจรฟลิปฟลอป CMOS ที่แม่นยำโดยใช้ IC 4093

วงจรฟลิปฟล็อปอย่างง่ายโดยใช้ IC 4093 nand gates

IC4093 รายละเอียด Pinout

ส่วนรายการ

  • R3 = 10K,
  • R4, R5 = 2M2,
  • R6, R7 = 39K,
  • C4, C5 = 0.22, ดิสก์,
  • C6 = 100µF / 25V,
  • D4, D5 = 1N4148,
  • T1 = พ.ศ. 547
  • ไอซี = 4093,

แนวคิดที่สองเกี่ยวกับวงจรที่ค่อนข้างแม่นยำสามารถทำได้ ใช้ IC 4093 สามประตู . เมื่อมองไปที่รูปเราจะเห็นว่าอินพุตของ N1 และ N2 ถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างอินเวอร์เตอร์ลอจิกเช่นเดียวกับไม่ใช่ประตู

มันหมายความว่าใด ๆ ระดับตรรกะ นำไปใช้กับอินพุตของพวกเขาจะถูกกลับด้านที่เอาต์พุต นอกจากนี้ประตูทั้งสองนี้ยังเชื่อมต่อกันเป็นชุดเพื่อสร้าง การกำหนดค่าสลัก ด้วยความช่วยเหลือของลูปข้อเสนอแนะผ่าน R5

N1 และ N2 จะล็อกทันทีที่สัมผัสได้ถึงทริกเกอร์เชิงบวกที่อินพุต ประตู N3 อื่นได้รับการแนะนำโดยทั่วไปเพื่อทำลายสลักนี้สลับกันหลังจากพัลส์อินพุตทุกครั้งที่ตามมา

การทำงานของวงจรสามารถเข้าใจเพิ่มเติมได้ด้วยคำอธิบายต่อไปนี้:

มันทำงานอย่างไร

เมื่อรับพัลส์ที่อินพุตทริกเกอร์ N1 จะตอบสนองอย่างรวดเร็วเอาต์พุตจะเปลี่ยนสถานะบังคับให้ N2 เปลี่ยนสถานะด้วย

สิ่งนี้ทำให้เอาต์พุตของ N2 สูงขึ้นโดยให้ข้อเสนอแนะ (ผ่าน R5) ไปยังอินพุตของ N1 และสลักประตูทั้งสองในตำแหน่งนั้น ที่ตำแหน่งนี้เอาต์พุตของ N2 ถูกล็อคที่ลอจิกสูงวงจรควบคุมก่อนหน้าจะเปิดใช้งานรีเลย์และโหลดที่เชื่อมต่อ

เอาต์พุตสูงยังชาร์จ C4 อย่างช้าๆดังนั้นตอนนี้อินพุตหนึ่งของเกท N3 จะสูง ในช่วงหัวเลี้ยวหัวต่อนี้อินพุตอื่น ๆ ของ N3 จะอยู่ที่ลอจิกต่ำโดย R7

ตอนนี้พัลส์ที่จุดทริกเกอร์จะทำให้อินพุตนี้สูงขึ้นชั่วขณะบังคับให้เอาต์พุตต่ำลง สิ่งนี้จะดึงอินพุตของ N1 ไปที่กราวด์ผ่าน D4 ทำให้สลักแตกทันที

สิ่งนี้จะทำให้เอาท์พุตของ N2 ต่ำลงปิดการใช้งานทรานซิสเตอร์และรีเลย์ ตอนนี้วงจรกลับสู่สถานะเดิมและพร้อมสำหรับทริกเกอร์อินพุตถัดไปเพื่อทำซ้ำขั้นตอนทั้งหมด

3) Flip Flop Circuit โดยใช้ IC 4013

ความพร้อมใช้งานอย่างรวดเร็วของ CMOS ICs จำนวนมากในปัจจุบันทำให้การออกแบบวงจรที่ซับซ้อนมากเป็นเรื่องเล่น ๆ ของเด็ก ๆ และไม่ต้องสงสัยเลยว่าผู้ที่ชื่นชอบใหม่ ๆ กำลังสนุกกับการสร้างวงจรด้วย IC ที่สวยงามเหล่านี้

หนึ่งในอุปกรณ์ดังกล่าวคือ IC 4013 ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นไอซีฟลิปฟล็อปชนิด D คู่และอาจถูกใช้อย่างไม่เหมาะสมในการดำเนินการตามที่เสนอ

ในระยะสั้น IC จะมีโมดูลในตัวสองโมดูลซึ่งอาจกำหนดค่าได้ง่ายเป็นรองเท้าแตะเพียงแค่เพิ่มส่วนประกอบแบบพาสซีฟภายนอกบางส่วน

IC 4013 ฟังก์ชัน Pinout

IC อาจเข้าใจได้ด้วยประเด็นต่อไปนี้

โมดูลฟลิปฟล็อปแต่ละโมดูลประกอบด้วยพินลึกต่อไปนี้:

  1. Q และ Qdash = เอาต์พุตเสริม
  2. CLK = อินพุตนาฬิกา
  3. ข้อมูล = ขาออกที่ไม่เกี่ยวข้องต้องเชื่อมต่อกับสายจ่ายบวกหรือสายจ่ายลบ
  4. ตั้งค่าและรีเซ็ต = พินเสริมที่ใช้สำหรับการตั้งค่าหรือรีเซ็ตเงื่อนไขเอาต์พุต

เอาต์พุต Q และ Qdash จะเปลี่ยนสถานะลอจิกสลับกันเพื่อตอบสนองต่อการตั้งค่า / รีเซ็ตหรือสัญญาณขาออกของสัญญาณนาฬิกา

เมื่อใช้ความถี่สัญญาณนาฬิกาที่อินพุต CLK เอาต์พุต Q และ Qdash จะเปลี่ยนสถานะสลับกันตราบเท่าที่นาฬิกายังคงทำซ้ำ

ในทำนองเดียวกันสถานะ Q และ Qdash สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการกะพริบชุดด้วยตนเองหรือหมุดรีเซ็ตด้วยแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าบวก

โดยปกติควรเชื่อมต่อชุดและพินรีเซ็ตกับกราวด์เมื่อไม่ได้ใช้งาน

แผนภาพวงจรต่อไปนี้แสดงการตั้งค่า IC 4013 อย่างง่ายซึ่งอาจใช้เป็นวงจรฟลิปฟล็อปและใช้สำหรับความต้องการที่ตั้งใจไว้

อาจใช้ทั้งสองอย่างได้หากจำเป็นอย่างไรก็ตามหากใช้เพียงหนึ่งในนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าหมุดตั้ง / รีเซ็ต / ข้อมูลและนาฬิกาของส่วนอื่น ๆ ที่ไม่ได้ใช้นั้นต่อสายดินอย่างเหมาะสม

แผนผังการเชื่อมต่อ IC 4013 pinout

ตัวอย่างวงจรฟลิปฟล็อปที่ใช้งานได้จริงสามารถดูได้ด้านล่างโดยใช้ 4013 IC ที่อธิบายไว้ข้างต้น

แผนภาพวงจรฟลิปฟล็อป IC 4013

การสำรองข้อมูลหลักล้มเหลวและหน่วยความจำสำหรับวงจร Flip Flp

หากคุณสนใจที่จะรวมหน่วยความจำไฟดับและสำรองสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการออกแบบ 4013 ที่อธิบายไว้ข้างต้นคุณสามารถอัพเกรดด้วยการสำรองตัวเก็บประจุดังแสดงในรูปต่อไปนี้:

วงจรฟลิปฟล็อป IC 4013 พร้อมหน่วยความจำไฟดับ

ดังจะเห็นได้ว่าเครือข่ายตัวเก็บประจุและตัวต้านทานที่มีมูลค่าสูงจะถูกเพิ่มเข้ากับขั้วจ่ายของ IC และยังมีไดโอดอีกสองตัวเพื่อให้แน่ใจว่าพลังงานที่เก็บไว้ภายในตัวเก็บประจุนั้นใช้สำหรับจ่ายเฉพาะ IC เท่านั้นและไม่ส่งไปยังภายนอกอื่น ๆ ขั้นตอน

เมื่อใดก็ตามที่ AC เมนล้มเหลวตัวเก็บประจุ 2200 uF อย่างต่อเนื่องและช้ามากจะปล่อยให้พลังงานที่เก็บไว้ไปถึงขาจ่ายของ IC ทำให้ 'หน่วยความจำยังคงมีชีวิต' ของ IC และเพื่อให้แน่ใจว่า IC จำตำแหน่งสลักได้ในขณะที่สายไฟไม่พร้อมใช้งาน .

ทันทีที่ไฟกลับมา IC จะทำการล็อคแบบเดิมบนรีเลย์ตามสถานการณ์ก่อนหน้านี้และป้องกันไม่ให้รีเลย์สูญเสียสถานะเปิดสวิตช์ก่อนหน้าในระหว่างที่ไม่มีไฟเมน

4) สวิตช์สลับ SPDT Electronic 220V โดยใช้ IC 741

สวิตช์สลับหมายถึงอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับเปิดและปิดวงจรไฟฟ้าสลับกันทุกครั้งที่ต้องการ

โดยปกติ สวิตช์เชิงกล ใช้สำหรับการดำเนินการดังกล่าวและใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกที่ที่จำเป็นต้องมีการสลับไฟฟ้า อย่างไรก็ตามสวิตช์เชิงกลมีข้อเสียเปรียบใหญ่ประการหนึ่งคือมีแนวโน้มที่จะสึกหรอและมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดประกายไฟและสัญญาณรบกวนจากคลื่นความถี่วิทยุ

วงจรอย่างง่ายที่อธิบายไว้ที่นี่เป็นทางเลือกอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการดำเนินการข้างต้น ใช้ไฟล์ บนแอมป์ และชิ้นส่วนแบบพาสซีฟราคาถูกอื่น ๆ อีกเล็กน้อยสวิตช์สลับอิเล็กทรอนิกส์ที่น่าสนใจมากสามารถสร้างและใช้เพื่อวัตถุประสงค์ดังกล่าวได้

แม้ว่าวงจรจะใช้อุปกรณ์ป้อนข้อมูลเชิงกล แต่สวิตช์เชิงกลนี้เป็นสวิตช์ขนาดเล็กที่ต้องใช้การผลักดันทางเลือกเพื่อใช้การดำเนินการสลับที่เสนอ

ไมโครสวิตช์เป็นอุปกรณ์อเนกประสงค์และทนทานต่อความเครียดเชิงกลเป็นอย่างมากดังนั้นจึงไม่มีผลต่อประสิทธิภาพของวงจร

วิธีการทำงานของวงจร

รูปแสดงการออกแบบวงจรสวิตช์สลับอิเล็กทรอนิกส์แบบตรงไปตรงมาโดยรวมเอา 741 opamp เป็นส่วนหลัก

IC ได้รับการกำหนดค่าให้เป็นแอมพลิฟายเออร์ที่มีอัตราขยายสูงดังนั้นเอาต์พุตจึงมีแนวโน้มที่จะเรียกใช้ตรรกะ 1 หรือตรรกะ 0 ได้อย่างง่ายดายสลับกัน

ศักยภาพเอาต์พุตส่วนเล็ก ๆ จะถูกนำกลับไปใช้กับอินพุตที่ไม่กลับด้านของ opamp

เมื่อใช้งานปุ่มกด C1 จะเชื่อมต่อกับอินพุทกลับด้านของ opamp

สมมติว่าเอาต์พุตอยู่ที่ลอจิก 0 opamp จะเปลี่ยนสถานะทันที

C1 เริ่มชาร์จผ่าน R1 แล้ว

อย่างไรก็ตามการกดสวิตช์ค้างไว้เป็นระยะเวลานานจะชาร์จ C1 เพียงเศษส่วนและเมื่อปล่อยออกมาเท่านั้น C1 จะเริ่มชาร์จและชาร์จต่อไปจนถึงระดับแรงดันไฟฟ้า

เนื่องจากสวิตช์เปิดอยู่ตอนนี้ C1 จึงถูกตัดการเชื่อมต่อและช่วยให้ 'เก็บ' ข้อมูลเอาต์พุตได้

ตอนนี้ถ้ากดสวิตช์อีกครั้งเอาต์พุตสูงใน C1 ที่ชาร์จเต็มจะพร้อมใช้งานที่อินพุทกลับด้านของแอมป์ op แอมป์ op จะเปลี่ยนสถานะอีกครั้งและสร้างลอจิก 0 ที่เอาต์พุตเพื่อให้ C1 เริ่มคายประจุโดยนำ ตำแหน่งของวงจรให้อยู่ในสภาพเดิม

วงจรจะถูกเรียกคืนและพร้อมสำหรับการทำซ้ำครั้งต่อไปของรอบข้างต้น

เอาต์พุตเป็นมาตรฐาน ตั้งค่าทริกเกอร์ Triac ใช้สำหรับตอบสนองต่อเอาต์พุตของ opamp สำหรับการดำเนินการสวิตชิ่งที่เกี่ยวข้องของโหลดที่เชื่อมต่อ

ส่วนรายการ

  • R1, R8 = 1 ล.
  • R2, R3, R5, R6 = 10K,
  • R4 = 220K,
  • R7 = 1K
  • C1 = 0.1 ยูเอฟ
  • C2, C3 = 474 / 400V,
  • S1 = ปุ่มกดไมโครสวิตช์
  • IC1 = 741
  • ไตรแอค BT136

5) ทรานซิสเตอร์ Bistable Flip Flop

ภายใต้การออกแบบฟลิปฟล็อปที่ห้าและสุดท้ายนี้เราได้เรียนรู้วงจรฟลิปฟล็อปแบบทรานซิสเตอร์สองตัวซึ่งสามารถใช้สำหรับการเปิด / ปิดโหลดผ่านทริกเกอร์ปุ่มกดเพียงปุ่มเดียว สิ่งเหล่านี้เรียกว่าวงจร bistable ทรานซิสเตอร์

คำว่าทรานซิสเตอร์ bistable หมายถึงสถานะของวงจรที่วงจรทำงานร่วมกับทริกเกอร์ภายนอกเพื่อทำให้ตัวเองมีเสถียรภาพ (ถาวร) ในสองสถานะ: สถานะเปิดและสถานะปิดดังนั้นชื่อจึงมีความหมายที่เสถียรในสถานะเปิด / ปิด

การเปิด / ปิดที่เสถียรของวงจรสลับกันนี้สามารถทำได้โดยปกติผ่านปุ่มกดเชิงกลหรือผ่านอินพุตทริกเกอร์แรงดันไฟฟ้าดิจิตอล

มาทำความเข้าใจกับวงจรทรานซิสเตอร์ bistable ที่นำเสนอด้วยความช่วยเหลือของสองตัวอย่างวงจรต่อไปนี้:

การทำงานของวงจร

ในตัวอย่างแรกเราจะเห็นวงจรทรานซิสเตอร์แบบคู่ขนานซึ่งมีลักษณะค่อนข้างคล้ายกับ a มัลติไวเบรเตอร์ monostable การกำหนดค่ายกเว้นตัวต้านทานฐานเป็นบวกซึ่งขาดหายไปโดยเจตนา

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานของทรานซิสเตอร์นั้นค่อนข้างตรงไปตรงมา

ทันทีที่เปิดเครื่องขึ้นอยู่กับความไม่สมดุลเล็กน้อยในค่าส่วนประกอบและลักษณะของทรานซิสเตอร์ทรานซิสเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งจะเปิดโดยสมบูรณ์เพื่อให้อีกตัวหนึ่งปิดสนิท

สมมติว่าเราพิจารณาทรานซิสเตอร์ด้านขวามือเป็นอันดับแรกมันจะได้รับการให้น้ำหนักผ่าน LED ด้านซ้ายมือ 1k และตัวเก็บประจุ 22uF

เมื่อทรานซิสเตอร์ด้านขวามือเปลี่ยนอย่างสมบูรณ์ทรานซิสเตอร์ด้านซ้ายจะปิดสนิทเนื่องจากฐานของมันจะถูกยึดเข้ากับกราวด์ผ่านตัวต้านทาน 10k ที่อยู่ตรงข้ามตัวเก็บ / ตัวปล่อยทรานซิสเตอร์ด้านขวา

ตำแหน่งด้านบนจะคงที่และถาวรตราบเท่าที่ไฟฟ้าไปยังวงจรยังคงอยู่หรือจนกว่าสวิตช์กดเพื่อเปิดจะถูกกด

เมื่อกดปุ่มที่แสดงไว้ชั่วขณะตัวเก็บประจุ 22uF ด้านซ้ายจะไม่สามารถแสดงการตอบสนองใด ๆ ได้เนื่องจากได้ชาร์จเต็มแล้วอย่างไรก็ตาม 22uF ที่ถูกต้องอยู่ในสถานะคายประจุจะได้รับโอกาสในการดำเนินการอย่างอิสระและให้น้ำหนักที่หนักขึ้น ทรานซิสเตอร์ด้านซ้ายซึ่งจะเปิดทันทีเพื่อย้อนกลับสถานการณ์ตามความต้องการโดยทรานซิสเตอร์ด้านขวามือจะถูกบังคับให้ปิด

ตำแหน่งด้านบนจะยังคงอยู่จนกว่าจะมีการกดปุ่มอีกครั้ง การสลับสามารถพลิกสลับกันได้จากทรานซิสเตอร์ซ้ายไปขวาและในทางกลับกันโดยเปิดสวิตช์กดชั่วขณะ

ไฟ LED ที่เชื่อมต่อจะสว่างขึ้นสลับกันขึ้นอยู่กับว่าทรานซิสเตอร์ใดถูกแสดงผลที่ใช้งานอยู่เนื่องจากการกระทำที่เป็นไปได้

แผนภูมิวงจรรวม

วงจรฟลิปฟล็อปแบบ bistable ทรานซิสเตอร์โดยใช้รีเลย์

ในตัวอย่างข้างต้นเราได้เรียนรู้ว่าทรานซิสเตอร์สองตัวสามารถทำให้สลักในโหมด bistable ได้อย่างไรโดยการกดปุ่มกดเพียงปุ่มเดียวและใช้สำหรับสลับ LEds ที่เกี่ยวข้องและตัวบ่งชี้ที่จำเป็น

ในหลาย ๆ ครั้งการสลับรีเลย์มีความจำเป็นเพื่อที่จะเปลี่ยนโหลดภายนอกที่หนักกว่า วงจรเดียวกันที่อธิบายไว้ข้างต้นสามารถใช้สำหรับการเปิด / ปิดรีเลย์ด้วยการปรับเปลี่ยนธรรมดาบางอย่าง

เมื่อดูการกำหนดค่าทรานซิสเตอร์ bistable ต่อไปนี้เราจะเห็นว่าโดยทั่วไปแล้ววงจรจะเหมือนกับข้างบนยกเว้น LED ด้านขวาซึ่งตอนนี้ถูกแทนที่ด้วยรีเลย์และค่าตัวต้านทานได้รับการปรับเล็กน้อยเพื่ออำนวยความสะดวกในการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่อาจจำเป็นสำหรับรีเลย์ การเปิดใช้งาน
การทำงานของวงจรก็เหมือนกัน

การกดสวิตช์จะปิดหรือเปิดรีเลย์ขึ้นอยู่กับสภาวะเริ่มต้นของวงจร

รีเลย์สามารถพลิกสลับจากสถานะเปิดเป็นสถานะปิดได้ง่ายๆโดยการกดปุ่มกดที่ต่อหลาย ๆ ครั้งตามต้องการเพื่อเปลี่ยนโหลดภายนอกที่เชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสรีเลย์ให้สอดคล้องกัน

ภาพ Flip Flop Bistable

คุณมีแนวคิดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงการฟลิปฟล็อปหรือไม่โปรดแบ่งปันกับเราเรายินดีเป็นอย่างยิ่งที่จะโพสต์ไว้ที่นี่เพื่อคุณและเพื่อความสุขของผู้อ่านทุกคน

วงจรฟลิปฟล็อปโดยใช้ IC 4027

หลังจากสัมผัสแผ่นนิ้วสัมผัส ทรานซิสเตอร์ T1 (ชนิดหนึ่งของ pnp) เริ่มทำงาน พัลส์ผลลัพธ์ที่นาฬิกาอินพุตของ 4027 มีขอบที่ซบเซามาก (เนื่องจาก CI และ C2)

ดังนั้น (และพิเศษมาก) ฟลิปฟล็อป J -K เครื่องแรกในปี 4027 จึงทำหน้าที่เป็นประตูควบคุม Schmitt เปลี่ยนพัลส์ที่เฉื่อยชาที่อินพุต (พิน 13) ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ราบรื่นซึ่งสามารถเพิ่มลงในนาฬิกาฟลิปฟล็อปถัดไปได้ อินพุต (พิน 3)

หลังจากนั้นฟังก์ชั่นฟลิปฟล็อปที่สองตามตำราให้สัญญาณสวิตชิ่งจริงซึ่งสามารถใช้เพื่อเปิดและปิดรีเลย์ผ่านขั้นตอนทรานซิสเตอร์ T2

รีเลย์จะดำเนินการสลับกันหากคุณแตะแผ่นสัมผัสด้วยนิ้วของคุณ การใช้กระแสวงจรในขณะที่รีเลย์ปิดอยู่น้อยกว่า 1 mA และเมื่อรีเลย์เปิดอยู่สูงสุด 50 mA รีเลย์ใด ๆ ที่มีราคาย่อมเยากว่าสามารถใช้งานได้ตราบเท่าที่ระดับแรงดันไฟฟ้าของขดลวดคือ 12 V

อย่างไรก็ตามให้ใช้รีเลย์ที่มีหน้าสัมผัสที่ได้รับการจัดอันดับอย่างถูกต้องเมื่อใช้งานอุปกรณ์หลัก




ก่อนหน้านี้: SCR / Triac Controlled Automatic Voltage Stabilizer Circuit ถัดไป: สร้างวงจรปรับกำลังไฟเมน 2 ขั้นตอน - ทั้งบ้าน