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BJT Schmitt触发器的问题(+按钮古怪)

C

线程启动

CognitionFailure

2021年3月28日加入
7
我在一个小的项目,涉及74XX逻辑芯片和需要按钮输入不反弹,所以我认为结合schmitt触发器和debdebrc将是需要的。在没有任何集成电路的情况下,我用2N3904s构建了以下内容:

trigger.png.

我现在意识到这是一个非常糟糕的设计。R6太高了,阈值太接近了。这可能是导致按钮在松开并触发第二次输出时偶尔反弹的原因。

我不明白的是为什么触发输出升到3V,然后慢慢升到5V,而不是上升到电源电压(5V):
(蓝色为ST输出,红色为输入节点)
normalTrigger.png
还有其他行为偶尔会发生在按下按钮时输入节点没有达到的电源,但是即使按下按钮,而不是未射击或射击,触发输出在1V时从1V开始,然后慢慢地建立供电。这种长大的上升时间当然会让逻辑筹码真正糟糕的时间。
slowStart.png slowStart2.png


为什么触发输出会达到3V,并且只会缓慢地完成上升?或者缓慢的开始是怎么回事?

除了我立即提出的故障排除问题,如果有人能推荐一本书或其他文档,其中有更广泛的设计方程和解释这样的电路,那就太好了。我试图更好地理解实际电路,我希望有更好的资源,而不是零散的文章和维基百科页面上的这些类型的电路。我自己的b级学生电路分析是自己的兔子洞。

附件

C

线程启动

CognitionFailure

2021年3月28日加入
7
我认为如果你改变一些电阻值,你可能会看到更好的结果。
肯定会改变R1 R2 R6的值。R3和R4做什么?我知道当触发器关闭时,他们会控制Q2基极的电压,但我不确定它是如何量化的。

也不知道这是否能解决我的缓慢上升的问题,因为我不知道是什么引起的。我应该提到的唯一的东西连接到schmitt触发器输出是74XX引脚。
V

Veracohr

加入2011年1月3日
750
为什么触发输出会达到3V,并且只会缓慢地完成上升?或者缓慢的开始是怎么回事?
当电容通过一个畅通无阻的电流脉冲通过按钮充电时,它达到~3V。在这一点Q1开始传导电流,所以从3-5V充电发生得更慢。第一个电流脉冲只受电源的输出电阻和按钮和布线的电阻的限制。

供你参考,这个电路不可能脱离开关。你需要一个串联电阻在开关和电容之间。
C

线程启动

CognitionFailure

2021年3月28日加入
7
当电容通过一个畅通无阻的电流脉冲通过按钮充电时,它达到~3V。在这一点Q1开始传导电流,所以从3-5V充电发生得更慢。第一个电流脉冲只受电源的输出电阻和按钮和布线的电阻的限制。

FYI,这个电路绝不谴责开关。你需要一个串联电阻在开关和电容之间。
我不太明白你的意思;通过C1的流量是如何导致输出无法到达电源的?我可以看到缓慢的上升速度与电容器的充电速度有关,但难道不应该立即充电吗?

肯定令人尴尬的错误,我的部分缺乏串联电阻,现在我正在看它。我将添加这个串联电阻和调整一些其他的值。
V

Veracohr

加入2011年1月3日
750
我不太明白你的意思;通过C1的流量是如何导致输出无法到达电源的?我可以看到缓慢的上升速度与电容器的充电速度有关,但难道不应该立即充电吗?
事实上,我认为我完全错了。在LTSpice中尝试了一些参数后,我想出了如何塑造那个小小的3V平台。

3V平台的持续时间受Q2晶体管模型的反向通过时间参数的影响,从3V到最终5V的上升时间受“B-C零偏耗尽电容”(输出电容)参数的影响。因此3-5V上升时间也受到Q2集电极电阻的影响,因为Q2集电极电阻与输出电容形成时间常数,并且电阻对平台持续时间也有一定的影响。

MisterBill2

2018年1月23日加入
8335年
如果你使用的是7400系列TTL IC器件,使信号脱除的非常有效的方法是使用set/reset触发器。如果你有一个双重投掷按钮,那么一边可以驱动设置和另一个重置。完全没有反弹。
C

线程启动

CognitionFailure

2021年3月28日加入
7
如果你使用的是7400系列TTL IC器件,使信号脱除的非常有效的方法是使用set/reset触发器。如果你有一个双重投掷按钮,那么一边可以驱动设置和另一个重置。完全没有反弹。
我实际上有两个备用和盖茨现在坐在设计上,所以这绝对是正确的工程方法,但是设计挑战的精神为自己开始用一个按钮开始,如果我使用交换机就会微不足道。这是一项更多的教育项目。beplay网页版本

事实上,我认为我完全错了。在LTSpice中尝试了一些参数后,我想出了如何塑造那个小小的3V平台。

3V平台的持续时间受Q2晶体管模型的反向通过时间参数的影响,从3V到最终5V的上升时间受“B-C零偏耗尽电容”(输出电容)参数的影响。因此3-5V上升时间也受到Q2集电极电阻的影响,因为Q2集电极电阻与输出电容形成时间常数,并且电阻对平台持续时间也有一定的影响。
如果我没听错的话,Ccbo在picofarads里。这个设计是否做了一些事情,让它有这样的影响?

看到
IMG.
为什么选择相同的R1和R2值?这难道不会降低它作为触发器的价值吗?
为什么Q1B上的两个电阻串联?
V

Veracohr

加入2011年1月3日
750
如果我没听错的话,Ccbo在picofarads里。这个设计是否做了一些事情,让它有这样的影响?
收集器电阻的高值是为什么它具有这样的效果,至少在我们正在寻找的时间标度上。它限制了充电电容所需的电流,因此需要更长时间。在IC Schmitt触发器中,电阻器将被另一个晶体管开关替换,导致更高但更短的电流脉冲,以将输出从低电平转换为高电平。
B

Bordodynov

2015年5月20日加入
2827年
为什么集电极中的电阻不能相等呢?难道没有一些规定吗?
电阻器有不同的用途。R8限制了涌流,减少了电源电压的下降。R6限制基极电流。
2021-03-30_09-06-12.png

MisterBill2

2018年1月23日加入
8335年
我意识到一个schmit触发器并不是解除开关所需要的。解决方案是一个边触发的输入排列,所以在第一次上升时触发一个可重置的一次触发,时间比触点反弹时间稍长,这就是我们需要的。这可能很简单,移动RC时间常数对面的施密特触发器,远离输入侧。所需要做的就是将后缘响应的速度比反弹时间慢一点。
你也可以用一个“弹射”来实现,但这需要一个FF,一个电容和一个电阻。
C

线程启动

CognitionFailure

2021年3月28日加入
7
trigger21.png
红色为触发输出,蓝色为输入电压
V21Rise.png
v21Fall.png
第二个激活按钮释放。
v21Bounce.png


我改变了一些组件,现在大多数情况下都能看到正确的结果。偶尔当我松开按钮时,按钮会反弹并引发第二个事件,但我不知道我能不能对帽子做些什么——我想只是一个廉价的硬件。我将稍微降低R6来帮助更快地释放盖子,但我不认为这将解决释放反弹如此持续的问题。

然而,即使这样的情况现在也很少见了,在我今天的所有测试中,我从来没有出现过缓慢开始导致未定义行为的情况。上升时间对于施密特触发器来说是缓慢的,但已经足够快了。

这让我留下了为什么它以前达到3V的学术问题。显而易见的缓慢上升,但我不确定是什么导致它通过尖峰中途失败。

我也将尝试一些值,看看我能不能让触发器上升和下降一样快,但这是第二个问题,现在我的电路工作。
C

线程启动

CognitionFailure

2021年3月28日加入
7
我已经看到在固体接触之前的输入电压的小反弹,这是由帽处理。如果反弹不够高,没有必要触发它,但我还没有尝试。我将来可能会建一个独立的电路来试试。以我现在的值,和一个较低的放电电阻,我认为这是一个坚实的权衡。在你的估计中,上限有什么坏处呢?

我最终接受了你的R2建议,但我想要一个更低的阈值。R3和R4值的目标是什么?

MisterBill2

2018年1月23日加入
8335年
schmitt触发器是debouncer。
施密特触发器不是一个断路器,而是一个电路,以提供一个稳定的水平变化与缓慢变化的输入。触点反弹通常是全电压机械振荡。这就是为什么在返回时使用具有一定延迟的边缘触发电路的原因。
我建议的“拍摄”是一个边缘触发FF,具有延迟反馈以重置它。