Symulacja działania przerzutnika bistabilnego

[Mardos]

Próbowałem zasymulować ten schemat na https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html. Jednak bez powodzenia, pewnie dlatego, że te elementy są idealne. Pytanie czy da się jakoś jednak zasymulować na schemacie te różnice aby układ zadziałał.

 

[Treker (Damian Szymański)]

@Mardos, witam na forum 😉 Widzę, że to Twoje pierwsze kroki na Forbocie, oto najważniejsze informacje na start:

• Chcesz przywitać się z innymi członkami naszej społeczności? Skorzystaj z tematu powitania użytkowników.
• Opis najciekawszych funkcji, które ułatwiają korzystanie z forum znajdziesz w temacie instrukcja korzystania z forum - co warto wiedzieć?
• Poszczególne posty możesz oceniać (pozytywnie i negatywnie) za pomocą reakcji - ikona serca w prawym dolnym rogu każdej wiadomości.

Dnia 11.01.2019 o 20:25, Mardos napisał:

Próbowałem zasymulować ten schemat na https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html. Jednak bez powodzenia, pewnie dlatego, że te elementy są idealne. Pytanie czy da się jakoś jednak zasymulować na schemacie te różnice aby układ zadziałał.

Dokładnie tak - symulacja tego układu może zakończyć się niepowodzenie przez modele idealnych elementów. Nie znam się na tym programie do symulacji, więc wydzieliłem Twój post do osobnego tematu. Tak prędzej uzyskasz pomoc 😉

Informacja dla pozostałych: post został wydzielony z poniższego tematu, a chodziło tam o symulowanie działania przerzutnika bistabilnego zbudowanego z "dwóch tranzystorów":

[marek1707]

Najprościej jest oczywiście zachwiać symetrię układu chocby przez lekką zmianę pojemności kondensatorów, ale to nie zawsze pomoże, bo wiele zależy od specyfiki pracy symulatora. W szczególności problem polega na tym jak taki program startuje symulację, tzn. jak ustala jej warunki początkowe. Jeśli np. zakłada, że ładunek każdego kondensatora (a więc i jego napięcie) jest zerowy a potem podłącza żródła napięć, które narastają ze skończoną prędkością to zmiana pojemności pomoże, bo dokładnie tak samo startuje układ rzeczywisty. Prędkości narastania napięc w obu połówkach będą różne i układ "zapadnie" się do jednego ze stanów. Może być też tak, że symulator ustala warunki początkowe na podstawie rozpływu prądów DC w stanie statycznym bez żadnych pojemności (rozwarcia) i indukcyjności (te zastępuje zwarciami). Wtedy niezależnie jakie będa kondensatory start będzie symetryczny czyli nieudany. Najlepiej gdybyś miał możliwość zadawania wielkości napięć w poszczególnych węzłach. W typowym SPICE jest to instrukcja .IC (Initial Condition). Wtedy mógłbyś zacząć od jedengo kondensatora naładowanego a drugiego nie lub po prostu od innych napięć na nich. Sprawdź jak wyglądają napięcia na kondensatorach w jednym ze stanów tego przerzutnika i dowiedz się czy możesz w ogóle zadać warunki początkowe w tym programie. W ten sposób sztucznie wymusisz jeden ze stanów z którego układ wydobędzie się poprawnie i przerzuci do przeciwnego.

Układy tego typu (symetryczne, gdzie pętla sprzężenia zwrotnego DC jest przerwana w dwóch miejscach) sprawiają kłopoty także w rzeczywistości i dlatego jako generatory astabilne raczej nie są używane. Żaden konstruktor nie zdecyduje się na użycie czegoś, co ma dużą szansę niezadziałania wbudowaną w samą topologię układu. Z jakiegoś powodu w zabawkowych konstrukcjach ten schemat jest popularny i o dziwo został użyty także w kursie. Jeśli chcesz mieć zawsze startujący i poprawnie działający w każdych warunkach generator RC to bierzesz schemat choćby z przerzutnikiem Schmitta, któremu zamykasz pętlę obwodem RC. Coś takiego możesz zrobić także na dwóch tranzystorach, na wzmacniaczu operacyjnym, na komparatorze napięcia itd, w sumie na dowolnym bloku z histerezą. Troszkę bardziej rozbudowany układ (ale za to dający większe możliwości konfiguracji) w sumie sprowadzający się także do członu z histerezą i ukłądu RC masz w 555. Jeśli nie zrobisz czegoś głupiego w wartościach elementów i poprawnie zmontujesz, to startuje zawsze z definicji. Podobnym przykładem może być bramka 74HC14 czyli inwerter z wejściem Schmitta zamknięta prostym RC - także działa bez pudła. No a dwutranzystorowy przerzutnik Schmitta do zrobienia "na piechotę" na płytce stykowej (lub w symulatorze 🙂 ) znajdziesz w literaturze bez problemu.