Bu iyi bir geri alma devresi değildir.
Bir problem (en azından ideal olarak) anahtarın ve bağlantı tellerinin direncinin sıfır olmasıdır. Bu, anahtar kapatıldığında kapasitörün aniden deşarj olacağı anlamına gelir. (Pratik olarak, kapasitör üzerinde yeterince yüksek bir voltaj varsa ve yeterince yüksek bir kapasiteye sahipse, bu hızlı deşarj, anahtar kontakları veya kablolama için bile kötü olabilir.)
Kapasitif bir anahtarın açılması, anahtar bir durumda olduğunda kapasitörü yavaşça şarj etmeli ve başka bir durumda olduğunda yavaşça deşarj etmelidir. RC sabiti aynı olmak zorunda değildir, ancak sıfır olmayan bir şey olmalıdır. Devre, kapasitörün şarjını kontrol eden dirençlere sahiptir; sadece zarif bir şekilde boşaltmak için anahtar döngüsünde bir dirence ihtiyaç duyar.
Bu devre ile ilgili bir başka sorun, LED'in sadece devre bir süredir açık olması durumunda, örneğin devre aynı voltaj kaynağıyla zamanın başlangıcından beri var olduğu gibi kapalı olmasıdır. Peki ya zamanında voltaj kaynağı 0V olmuş ve aniden voltajına atlarsa ne olur? O zaman, boş olması gereken kondansatör şarj olmaya başlar. Şarj olurken, akım akar ve LED kısa bir süre yanar ve ardından kararır. (Eh, belki değil, çünkü kaynağınızda sadece 1V var, ama bu başka bir hikaye).t=0
CircuitLab'de, bu iki durumu "Zaman Etki Alanı" simülasyonunda ayırt edebilirsiniz. "İlki Atla" ya da değil. Çözücü, zamanına kadar devrenin tüm sonsuzluk için belirli bir durumda varmış gibi davranabilir ve oradan çözmeye başlayabilir. Ya da devrenin ortaya çıktığı ve voltaj kaynaklarının hayata geçtiği, kapasitörlerin boş olduğu vb.t = 0t=0t=0
Burada son bir nokta, devrenin sadece bir LED'i yakmasıdır, bu nedenle, LED, anahtarın zıplamanın sinyalde bir aksamaya dönüştüğü bazı optik dedektörlerde parlamadığı sürece, anahtarın sıçraması temel olarak tartışmalıdır. LED'in işi sadece güzel bir ışık sağlamaksa, gözünüz anahtarın sıçramasını görecek kadar hızlı olmayacaktır.
Devrenin bir zaman alanı simülasyonu (V1'i 3V'ye değiştirdikten sonra). Çizilen LED akımı. Önemli: Başlangıç Atla parametresi Evet olarak ayarlanmıştır, bu nedenle kondansatör başlangıçta boş olduğunda ve voltaj kaynağına 3V enerji verdiğinde ne olacağını görebiliriz. Bütün bunlar anahtar açık durumdayken.
Gördüğünüz gibi, akım LED boyunca dalgalanır ve sonra ölür. Amacınız LED'in operatör tarafından kesinlikle düğme ile kontrol edilmesiyse, tasarımınız niyetinizi yüzde yüz uygulamıyor.
Aşağıdaki yorumla ilgili olarak, amacın aslında bir mikrodenetleyici pimi (her şey 5V'da çalışıyor) kullanmak olduğunu varsayalım. Birincisi, bunu herhangi bir kapasitans olmadan yapabilir ve pimi makul bir oranda örnekleyerek yazılımdaki ayrılmayı kaldırabiliriz.
bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik
Anahtar açık olduğunda, çıkış aşağı çekme direnci ile 0V'a çekilir. Anahtarı kapattığımızda, direncin üstündeki voltaj 5V'a yükselir. Bu çıkış bir sinyal olarak kabul edilebilir. Sinyalin düşük frekanslı bileşeni ile ilgileniyoruz: nispeten yavaş anahtar presleri. Anahtar sıçrama gibi yüksek frekansları reddetmek istiyoruz. Bu amaçla, pasif, tek kutuplu bir RC düşük geçiş filtresi ekleyebiliriz:
bu devreyi simüle et
Anahtar kapandığında, kapasitör şarj edilirken voltaj kademeli olarak yükselir. Bunu, zaman alanı simülasyonunda görebilirsiniz:
Anahtar açıldığında, kondansatör R1 ve R1'den deşarj olur ve gerilimi yavaş yavaş sıfıra düşürür. Kondansatör temel olarak R1'in voltajını takip eder, ancak R1'den şarj etmek ve R1 ve R2'den deşarj olması nedeniyle gecikme ile. (Deşarjın şarjın iki katı kadar yavaş olduğuna dikkat edin!)
Mikroişlemci girişi yüksek empedanslı voltajı algılar, böylece yükleme etkisini görmezden gelebilir ve hatta diyagramda gösteremeyiz. LED durumunda bunu yapamayız çünkü devremizin beslemesi gereken akımı gerektirir. Bu akım dirençlerimizden akar ve hesaba katmamız gereken voltajlar geliştirir: başka bir deyişle, "yükleme etkileri" vardır.
Çıkışı bir Schmidt tetikleyicisine beslersek bu tür devre daha da iyi çalışır. Schmidt tetikleyicisi, bir termometreye benzer histerezis gösteren dijital sinyaller için bir çeşit tampondur. Bazı yüksek giriş eşiği aşıldığında çıkışı yüksek olur ve farklı bir düşük eşik aşıldığında düşük olur. Örneğin, giriş 3,5 voltun üzerine çıktığında yükselebilir ve yalnızca giriş 1,5'in altına düştüğünde düşebilir.
Bu nedenle, kapasitör, bir giriş eşiğinin kesişme noktasında küçük bir miktar ileri geri hareket etmesine neden olabilecek bir miktar gürültüye izin verse bile, Schmidt tetikleyicisi bunu reddedecektir.
Bir kapasitörle LED'i çıkarmak istediğimizi varsayalım? Sorun, LED'e akım sağlama ihtiyacı nedeniyle dirençlerin çok düşük olması. Sadece aynı devreyi kullanır ve dirençleri daha küçük yaparsak (ve kapasitörü aynı faktörden daha büyük yaparsak), gücü boşa harcayan bir şeyle sonuçlanırız. Bunu yapmanın yolu, anahtarı işlemek için küçük bir sinyal döngüsü kullanmak ve onu geri almak ve ardından gerilimi, LED'e akım döken bir transistörü kontrol etmektir.
Gerçi zıplamaölçer biz direnç ve / veya kapasitör büyük yeterince yaparsanız, yararsız olabilecek bir LED, güzel bir davranış elde edebilirsiniz: o LED yavaşça düğmeye basıldığında ve tutulduğunda üzerinde solma ve bırakıldığında dışarı solma.
bu devreyi simüle et
Bu, öncekiyle aynı devredir: "mikrodenetleyiciye giden çıkış" düğümü, şimdi LED'e akım sağlayan n kanallı bir MOSFET'in tabanına bağlanır. MOSFET LED sürüşünden ayrılma mantığını "tamponlar". Geri alma devresi, LED'in düşük empedansı tarafından rahatsız edilmez ve LED, geri alma devresindeki yüksek empedanslar nedeniyle akımdan açlık çekmez.
