Skocz do zawartości

Technika cyfrowa - #5 - syrena alarmowa, efekt świetlny


Pomocna odpowiedź

Miałem podobny problem z projektem syreny alarmowej jak kilku przedmówców. Mianowicie, po włączeniu układ działał przez moment (jedno do kilku piśnięć) po czym milkł i scalak/bramka zaczynał się gwałtownie nagrzewać.

Po dwukrotnym rozmontowaniu i zmontowaniu układu i 2 godzinach prób i błędów znalazłem dwa rozwiązania, choć nie potrafię ich uzasadnić od strony teorii/fizyki. Mianowicie:

1.       Odwrócenie tranzystora T1 o 180°, tzn. zamiana miejscami emitera z kolektorem.

Albo

2.       Wymiana rezystora R6 z 10k na 100k (przy zachowaniu oryginalnego podłączania tranzystora T1)

Zastwosowanie jednej z powyższych modyfikacji powoduje w moim wypadku, że układ działa prawidłowo, tzn.ciągle i bez przegrzewania bramki.

Czy ktoś z bardziej doświadczonych kolegów/koleżanek pomógłby mi zrozumieć przyczyny pierwotnego problemu?

Link do komentarza
Share on other sites

Dnia 24.08.2022 o 14:09, cyprino napisał:

Odwrócenie tranzystora T1 o 180°, tzn. zamiana miejscami emitera z kolektorem.

@cyprino to nie ma sensu.

Dnia 24.08.2022 o 14:09, cyprino napisał:

Wymiana rezystora R6 z 10k na 100k

To ma większy sens, ale to raczej nie tędy droga.

Możliwe że bramki z jakiegoś powodu mają mniejszy "fan out" czyli obciążalność wyjściową. Innymi słowy można z wyjścia pobrać mniej prądu. 100k to trochę za dużo, pozostań przy 10k.

Jak już szukałbym problemu w finalnym obciążeniu całej bramki czyli tu:

image.thumb.png.000cf6129d170944e56812bbda69333c.png

Sprawdź takie metody:

  1. R3 na 10k,
  2. R3 3,3k ale równolegle z piezo daj 10k.

Przy przełączaniu pojawia się duży prąd, piezo jest sterowane napięciem a nie prądem. Zwiększenie R3 da mniejszy prąd przy przełączaniu, może będzie się mniej grzać. Dodanie równolegle rezystora/kondensatora zwiększy prąd ale pozwoli na efektywiejsze wykorzystanie:

https://forbot.pl/blog/kurs-arduino-ii-syrena-alarmowa-mosfet-w-praktyce-id15497#:~:text=Całość zasilamy wyższym,jego szybkie rozładowywanie.

Jak zauważysz że coś się zmienia to możesz zrobić kombinacje 1 i 2.

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

@Treker w schemat układu syreny wkradł się babol, wolna bramka w cmos (not)  podłaczona jest do vdd, zamiast do gnd. Podłaczenie do gnd sprawia że syrena działa, 1999690469_Zrzutekranu2022-08-31174640.thumb.jpg.037c5c65ff322cf9653e028b32df8387.jpga do plusa sprawia że tylko jeden sygnał idzie i pozniej cisza. 

Edytowano przez RakietowyKim
Link do komentarza
Share on other sites

Uff, zadanie dodatkowe zrobione było trochę problemów, bo jeden LED mnie się nie świecił, a drugi świecił na stało. Rozwiązaniem w przypadku nieświęcącego było inne podłączenie rezystora wcześniej niż szły kabelki do innych sekcji niż chwytanie wszystkiego z jednego "węzła wychodzącego" skąd rozchodziła się masa kabli. Ten gdy świecił na stało to przy CMOS AND jeden kabelek przez przypadek przechodził tak że poszedł w sekcje gdzie jest zwieranie do masy. Więc opłaca się sprawdzać układ a nie poddawać się. 

IMG_20220831_195413.jpg

Edytowano przez RakietowyKim
dodanie zdjecia
Link do komentarza
Share on other sites

@Mateusz218 tranzystor to nie ot taki element który się obraca i nagle działa, przyczyna jest inna, a to że działa to przypadek. Zbuduj każdą sekcję generatora osobno i każdorazowo podłącz głośnik, zmierz napięcia - zmiany sa za szybkie i będa złe pomiary, daj większe pojemności żeby wydłużyć czas przełączania i wrzuć zdjęcie to pomyślimy co dalej.

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

@Mateusz218 @cyprino sprawdziłem układ jeszcze raz na częściach z zestawu i faktycznie po włączeniu układ wydaje pisk (działa generator wysokiej częstotliwości), a po chwili przełącza się generator niskiej częstotliwości, układ się zacina i zaczyna się grzać.

Wspominałem o parametrze fanout bramek - maksymalny prąd jaki może oddać bramka, ale w tym przypadku prąd jest niewielki. Innym istotnym parametrem układów pracujących w sprzężeniu zwrotnym może być obciążenie pojemnościowe czyli to, że podłączymy do wyjścia kondensator. Jest pewna tolerancja dla której układ nie wpada w oscylacje (tu odsyłam do teorii sterowania, zera i bieguny modelu układu). Możliwe, że w takim stanie wewnątrz układu do połowy otwierają się para tranzystorów i zaczyna przez nie przepływać prąd. Na multimetrze można zauważyć, że pobór prądu układu narasta.

Najwyraźniej dystrybutor układów wprowadził w obieg układy o innej dopuszczalnej kapacytancji prze co układ działa niestabilnie, ale na szczęście można to łatwo naprawić.

image.thumb.png.68bb9e561a2d1e88afb1b9f0b7f681db.png

Możliwe rozwiązanie to zmiana elementów RC tak by zmienić tzw. stałą czasową. Najłatwiej jest zamienić R6 na 100k w ten sposób ograniczy się prąd płynący przez C2. Można też zmniejszyć C2 ale nie ma kondensatora w zestawie. Można też dodać rezystor w emiterze tranzystora co zmniejszy przepływ prądu - rezystor w emiterze w ogólności działa stabilizująco na pracę tranzystora.

Zmiana R2 pomoże ustabilizować generator, można dać 100k ale zmieni się częstotliwość.

Edytowano przez Gieneq
  • Lubię! 1
  • Pomogłeś! 1
Link do komentarza
Share on other sites

Witam wszystkich. Mam pytanie odnośnie tego fragmentu: "Generator złożony z bramek US1A i US1B wytwarza sygnał o częstotliwości ok. 2,76kHz." 

Gdy policzyłem częstotliwość samych tylko US1A i US1B, przy uwzględnieniu jednego kondensatora C1, to mi wyszło ok. 4,5kHz. Natomiast przy pracy 2 kondensatorów w połączeniu równoległym ok. 2,27kHz. W żadnym wypadku nie wychodzi mi 2,76kHz jak podano w artykule. Przy jakich parametrach została obliczona ta częstotliwość?

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

@KaroleL witam na forum 🙂 Wartość podana w artykule to częstotliwość, która została zmierzona za pomocą oscyloskopu.

Rozbieżność względem obliczeń wynika z kilku względów. Pierwszy, ten najbardziej podstawowy - tolerancja wszystkich elementów (rezystory, kondensatory), mamy też płytkę stykową, która wprowadza dodatkowe zmienne. Co więcej, każdy producent nieco inaczej ustala progi przerzutu, a one też są obarczone sporymi rozrzutami. Aby uzyskać dokładne wyniki konieczne byłoby również uwzględnienie m.in. rezystancji wejściowej bramek, która jest nieliniowa - to dodatkowe utrudnienie.

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

Hej, ode mnie wielkie podziękowanie dla @mn860618. U mnie zadziałało. Dodanie rezystora 3,3k pomiędzy (R1, R2, C1), a C2 rozwiązało problem. Dodaję zdjęcia poglądowe. Teraz syrena wyje głośno oraz moduluje dźwięk. Warto by to dodać do aktualizacji kursu.

111.png

1111.jpg

  • Lubię! 2
Link do komentarza
Share on other sites

Układ z modulowaną syreną nie ma prawa działać. Syrena działa tylko przez chwilę. Tranzystor będzie się zatka, generator po chwili stanie a układ scalony grzeje się jak szalony. Błąd tkwi w schemacie zapomnieliście zbocznikować kondensator C2 rezystorem np. 56k. Prąd płynący przez tranzystor musi mieć składową stałą. Jeśli C2 zbocznikuje się rezystancją rzędu kilkudziesięciu kiloomów układ działa stabilnie zgodnie z założeniami.

 

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

Bądź aktywny - zaloguj się lub utwórz konto!

Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony

Utwórz konto w ~20 sekund!

Zarejestruj nowe konto, to proste!

Zarejestruj się »

Zaloguj się

Posiadasz własne konto? Użyj go!

Zaloguj się »
×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.