Устройство получилось относительно сложным, хотя и довольно экономичным (ток потребления при использовании современной версии компаратора LM393 получился около 0.5 mA). Читатели обратили внимание на эту сложность и в комментариях предложили другой вариант «идеального диода», который выглядит на порядок более простым. К своему стыду, на тот момент я не был знаком с такой схемой, поэтому решил при удобном случае разобраться с ней подробнее. После серии экспериментов, которые начались с компьютерной симуляции, а закончились макетной платой, было выяснено, что при своей кажущейся простоте, эта схема очень нетривиальна как с позиции понимания всех протекающих в ней процессов, так и с точки зрения подводных камней, которые она в себе таит.
В общем, предлагаю вашему вниманию другой вариант реализации «идеального диода» с подробным описанием его особенностей.
Канонический вариант, предложенный в комментариях, имеет такой вид:
Всего четыре (или пять, смотря как считать) деталей и «идеальный диод» готов. Вроде бы все очень просто. Однако первое, что бросается в глаза, это использование сборки вместо обычных дискретных транзисторов. Может показаться, что это прихоть автора данного конкретного исполнения. Однако после изучения других вариантов обнаруживается, что такой подход используется почти во всех схемах, которые можно найти в сети. Тут мы и подходим к разбору принципа действия этой схемы.
Принцип действия
Для понимания принципа начинать лучше с момента, когда все переходные процессы уже завершены, и нагрузка потребляет некоторый ток от блока питания. Этот ток течет через ключ и из-за ненулевого сопротивления канала, напряжение в точке 1 немного больше, чем в точке 2. В этом случае ток из точки 1 через эмиттерный переход T1 попадает в цепь баз обоих транзисторов, а затем через R1 стекает на «землю». В результате на базах транзисторов устанавливается напряжение, равное напряжению открытия эмиттерного pn-перехода. Но из-за того, что эмиттер T2 находится под более низким потенциалом, чем эмиттер T1, ток через его базу почти не течет потому что напряжение между его эмиттером и базой меньше, чем необходимо для открытия перехода. А раз базового тока нет, то T2 закрыт, сопротивление эмиттер-коллектор высокое, затвор силового ключа заземлен через R2, что создает условия для его открытия. Как итог, ток течет из точки 1 в точку 2 через открытый канал силового ключа (а не просто через технологический диод) и падение напряжения на этом участке измеряется милливольтами.
При обесточивании блока питания напряжение в точке 1 очень быстро станет ниже, чем в точке 2. При этом ток прекратит течение через эмиттерный переход T1 и вместо этого начнет протекать через эмиттерный переход T2, открывая его. В итоге сопротивление эмиттер-коллектор транзистора T2 сильно уменьшится, затвор силового ключа окажется соединенным с истоком, и канал будет закрыт.
Исходя из вышесказанного, необходимым условием работы схемы является тождественность транзисторов T1 и T2. Особенно это касается напряжения открытия эмиттерных переходов. Оно, во-первых, должно совпадать с точностью не хуже единиц милливольт, а во-вторых, любые его колебания под действием температурного фактора должны быть синхронными для обоих транзисторов.
Именно поэтому использование дискретных транзисторов в этой схеме недопустимо. Только изготовленная в рамках единого технологического цикла пара может считаться достаточно тождественной. А их размещение на общей подложке гарантирует необходимую температурную связь.
И уж тем более лишен смысла вариант схемы, который тоже можно найти на просторах интернета, где вместо одного из транзисторов используется диод.
Такая схема при определенном везении заработает, но ни о какой надежности работы тут речи просто не идет.
Кстати, некоторые авторы идут дальше, и кроме транзисторной сборки используют так же и резисторную (либо дискретные резисторы с допуском 1% или лучше), мотивируя это необходимостью дальнейшего соблюдения симметрии схемы. На самом деле резисторы совершенно не нуждаются в точном подборе, но об этом ниже.
А на самом деле?
Приведенное выше объяснения принципа действия является сильно упрощенным, оно дает краткий ответ на вопрос «как работает», но не дает понимания глубинных процессов, происходящих в схеме, и, в частности, никак не обосновывает выбор номиналов элементов.
Так что, если кому интересны подробности, то читаем дальше, а кому достаточно практической схемы, просто скрольте до последнего изображения статьи.
Для наглядности давайте сначала перевернем схему, заменим PNP-транзисторы более привычными NPN, и, наконец, немного усложним, чтобы было понятно, откуда вообще взялся конечный вариант.
Итак, что мы тут видим? Два простых усилительных каскада по схеме ОЭ и общая цепь смещения через резистор Rs. Если транзисторы одинаковые, то ток, текущий через резистор смещения, поровну разделится между базами обоих транзисторов и приоткроет их на одинаковую величину. В результате через коллекторные нагрузочные резисторы потекут одинаковые токи, и выходные напряжения в точках OUT1 и OUT2 будут тоже равны.
Теперь вернемся к нашим баранам и вспомним, что эмиттеры транзисторов не соединены вместе, напротив, между ними может возникать разность потенциалов, равная падению напряжения на открытом канале силового ключа. Учитывая величину сопротивления канала, разность напряжений между эмиттерами может составлять от единиц до сотен милливольт. Вот как это выглядит на нашей схеме.
В результате смещения эмиттер T2 оказывается немного «выше над землей», чем эмиттер T1, а значит напряжение Ube2 будет ниже, чем Ube1. Теперь вспомним, как выглядит ВАХ эмиттерного pn-перехода.
Если рабочая точка находится в области максимального наклона характеристики, то даже незначительное изменение приложенного напряжения ведет к очень сильному изменению протекающего тока, т.е. чем ниже прямое напряжение, тем больше эквивалентное сопротивление перехода.
Снова посмотрим на схему. Напряжение на эмиттерном переходе T2 уменьшилось, его эквивалентное сопротивление увеличилось, а значит ток смещения, текущий через Rs уже не разделяется симметрично между базами транзисторов, а течет преимущественно через эмиттерный переход T1. От этого T1 открывается, а T2, соответственно, закрывается на ту же величину. Распределение токов теряет симметрию и схему как-бы «перекашивает». Причем абсолютная величина перекоса равна коэффициенту передачи тока транзисторов (не суммарно, а каждого в отдельности, при условии, что транзисторы одинаковые).
Если мы перевернем разность потенциалов эмиттеров на обратную, схему аналогично перекосит в противоположную сторону: чем больше коллекторный ток у одного транзистора, тем меньше у второго и наоборот. В итоге имеем «обратное» токовое зеркало, где под влиянием одного входного сигнала происходит симметрично-противоположное изменение токов в плечах схемы.
Классическое «прямое» токовое зеркало (как те, что входят в состав операционных усилителей и компараторов) отличается тем, что в нем наоборот под влиянием двух однополярных входных величин в противоположные стороны изменяется ток одного транзистора.
Идем дальше. Полученная схема дает нам понятие о ролях резисторов. Коллекторные резисторы R1 и R2 являются нагрузкой транзисторов. Их роль – питание тех цепей, которые подключаются к нашей схеме, как к источнику управляющего сигнала. А значит, их сопротивление должно быть таким, чтобы протекающего через них тока было достаточно для активации входных цепей нагрузки. В данном конкретном случае нагрузкой является затвор MOS-транзистора, который имеет входное сопротивление многие мегаомы.
В даташитах обычно указывается не входное сопротивление, а ток утечки затвора при заданном напряжении. Из этого тока можно определить оммическое сопротивление изоляции затвора и защитных диодов. Например, для транзистора IRF5305 заявлен ток утечки не более 100 нано-ампер при напряжении 20 вольт. Простой подсчет дает нам величину входного сопротивления по меньшей мере 200 МОм.
При таком входном сопротивлении потребителя можно было бы использовать очень высокоомные нагрузочные резисторы, уменьшив таким образом собственное потребление транзисторов до наноамперного уровня. Однако лучше не «шиковать» слишком сильно, потому что высокоимпедансные цепи становятся чувствительными к разнообразным наводкам. А кроме того, при субмикроамперных коллекторных токах падает коэффициент усиления биполярного транзистора. Наиболее уместным сопротивлением нагрузок в данном случае можно считать сотни кОм. Это оптимальное сопротивление с точки зрения надежности, и при этом достаточно высокое с позиции экономичности.
С коллекторными резисторами разобрались. Теперь перейдем к резистору смещения Rs. Что зависит от его сопротивления? От него зависят начальные токи коллекторов, то есть токи полностью сбалансированной схемы. Причем эти токи зависят и от выбранных ранее номиналов нагрузочных резисторов, и от коэффициента усиления транзисторов. Так какое же значение этого сопротивления все-таки будет оптимальным? А такое, при котором режимы транзисторов окажутся в точках наименьшей устойчивости.
Ведь чем проще схема поддается влиянию дисбалансирующих факторов, тем выше получается ее чувствительность ко входному сигналу. Именно поэтому в отсутствие входного сигнала транзисторы не должны быть полностью открытыми или полностью закрытыми, они должны быть в промежуточном состоянии.
Тут уместна аналогия с простейшими качелями-балансирами. Если такие качели находится в равновесии, то вывести их из этого состояния проще всего: легкий толчок, и они наклоняются в нужную сторону. А вот если они уже перекошены грузом на одном из плечей, выведение из такого устойчивого состояния требует значительных усилий.
Поэтому наилучшим сопротивлением Rs является такое, при котором напряжения на коллекторах транзисторов примерно равны половине питающего напряжения. Это условие не нужно воспринимать буквально и подбирать сопротивление до ома. Более того, для уменьшения рабочих токов вполне допустимо сознательно увеличить Rs так, чтобы напряжения на коллекторах было примерно на 5 вольт ниже питающего. Это оставит достаточный запас для надежного управления силовым ключом, но при этом до минимума уменьшит токи во всех цепях, а значит и потребление схемы.
Для управления современным силовым MOSFET-том на его затвор нужно подавать напряжение, не менее того, что заявлено в строке «Gate threshold voltage» даташита. Для типичного современного транзистора это напряжение равно 3-4 вольта, отсюда и выбранное значение 5 вольт, которого гарантировано хватит чтобы полностью открыть транзистор при минимальном входном сигнале.
Что касается конкретного номинала Rs, то натурный эксперимент показал, что, например, для сборки BC807DS его сопротивление должно быть примерно 5 MОм. Для других транзисторов эта величина может отличаться, но есть еще один фактор, который играет нам на руку и уменьшает необходимость в тонком подборе сопротивлений.
Дело в том, что в реальной схеме, когда через силовой ключ начнет идти ток, выводящий схему из равновесия, напряжение на затворе начнет изменяться, а значит, начнет изменяться и сопротивление канала. И вот эта обратная связь носит усиливающий характер, когда падение напряжения на канале приводит к дисбалансу схемы, от чего изменяется напряжение на затворе так, что сопротивление канала меняется еще сильнее, что ведет к еще большему перекосу. И так продолжается до достижения крайнего положения, в котором силовой ключ больше не реагирует изменением сопротивления канала на изменение напряжения затвора. Однако, если коэффициент усиления транзистора достаточно большой, то процесс идет дальше, вплоть до достижения напряжения питания или нуля (в зависимости от соотношения напряжений в точках 1 и 2).
Таким образом, реальная схема, которую можно нарисовать с учетом сказанного выше, может иметь такой вид:
И в таком виде она действительно изредка встречается на сайтах, посвященных электронике. Однако начинали мы с другой вполне рабочей схемы, которая и проще и встречается гораздо чаще. Что отличает эти два варианта? Давайте снова на короткое время вернемся к прототипу, с которого начинали подробный разбор.
Что в этой схеме лишнее? По той причине, что управляющее напряжение для затвора силового ключа мы снимаем с коллектора одного из транзисторов (точка OUT2), напряжение на коллекторе второго (OUT1) нас совершенно не волнует. А по той причине, что наличие или отсутствие малого коллекторного тока весьма слабо сказывается на вольт-амперной характеристике эмиттерного перехода, нагрузочный резистор R1 спокойно можно удалить из схемы. А чтобы коллекторный вывод T1 не болтался воздухе и не собирал наводки, его лучше соединить с базой T1 (хотя делать это не обязательно, схема отлично работает и с оборванным выводом коллектора).
Итоговая схема принимает до боли знакомый вид:
Причем я специально сохранил расположение резисторов как в прототипе, чтобы подчеркнуть тот факт, что резисторы эти выполняют совершенно разные функции. Это не очевидно на исходной схеме, зато хорошо видно здесь, особенно после всех объяснений и выкладок. Левый резистор – это резистор смещения Rs, а правый – нагрузочный резистор R2 из схемы прототипа. Они не то что не должны быть совершенно одинаковыми (как думают некоторые авторы), их номиналы вообще взаимосвязаны очень косвенно и в общем случае не обязаны даже иметь общий порядок.
Именно поэтому нет никакой надобности использовать в этом месте резисторную сборку или дискретные резисторы малого допуска.
А еще из этой схемы следует, что питание устройство получает из точки 2, а точка 1 – просто источник входного сигнала. Таким образом, когда напряжение присутствует только в точке 2, питание подается непосредственно, а если только в точке 1, то сначала запитка происходит через технологический диод силового транзистора, а затем, когда схема проснется и начнет работать, уже через открытый канал.
Подводный камень №1
С принципом действия и номиналами разобрались, результат на схеме:
Именно в таком виде схему массово рекомендуют на разных форумах, но есть пара нюансов, которые сильно ограничивают ее практическое применение. Первая проблема заключается в одном параметре биполярных транзисторов, о котором не принято вспоминать в большинстве практических применений. Вот он:
Оказывается, что максимальное обратное напряжение эмиттерного перехода большинства маломощных транзисторов составляет единицы вольт, и вот чем это грозит нашей схеме. Если напряжение есть только в точке 2, а точка 1 через небольшое сопротивление соединена с землей (как раз так себя ведет обесточенный блок питания), то ток из точки 2 через прямосмещенный эмиттерный переход T2 попадает на обратносмещенный эмиттерный переход T1, за которым уже почти земля. То есть почти все напряжение точки 2 оказывается приложено к эмиттерному переходу T1.
И вот тут и происходит самое интересное. Если напряжение в точке 2 выше предельно допустимого, то эмиттерный переход T1 входит в режим лавинного пробоя, и при достаточно малом значении RL, транзистор просто выходит из строя.
Таким образом, надежная эксплуатация этой схемы возможна только при рабочих напряжениях не выше, чем то, что заявлено в даташите на выбранный транзистор, т.е. на практике это не более 5-8 вольт. Даже 12-вольтовый источник формально уже не может быть подключен к такой схеме.
Тут кстати, интересный факт. Я перепробовал несколько сборок разного типа, у которых заявлено максимальное напряжение эмиттерного перехода от 5 до 8 вольт, и все они показали напряжение лавинного пробоя аж 12-13 вольт. Однако не стоит на это рассчитывать в практических схемах, не зря же говорят, что спецификации пишутся дымом сгоревших компонентов.
Если нужно коммутировать относительно высокое напряжение, то транзистор T1 нуждается в защите. Проще всего это сделать, просто внеся дополнительное сопротивление, которое ограничит обратный ток через переход.
Этот резистор внесет некоторый дисбаланс в схему, однако по той причине, что его сопротивление довольно мало по сравнению с сопротивлением резистора смещения, влияние будет минимальным и на практике не ощутимым. Кроме того, через этот резистор потечет небольшой ток утечки из точки 2 в точку 1, который сделает наш диод не таким идеальным, как хотелось бы. Но тут приходится идти на некоторый компромисс.
Некоторые авторы (те немногие, которые осознали саму необходимость защиты) предлагают дополнительно оградить эмиттерный переход при помощи прямо включенного диода.
Этот диод позволяет вообще не достигать порогового значения напряжения, ограничив его величиной прямого падения, то есть менее одного вольта.
Однако по моему скромному мнению,
Старая поговорка гласит: убивает не напряжение, убивает ток. И это относится не только к случаю поражению человека электрическим током. С диодами и транзисторами ситуация аналогичная. Лавинный пробой сам по себе полностью обратим и штатным образом используется, например, в стабилитронах. А дурная слава закрепилась за ним из-за того, что в силовых схемах это явление как правило сопровождается неконтролируемым ростом тока, протекающего через переход, сильным нагревом, и следующим за ним уже необратимым тепловым пробоем.
Подводный камень №2
Если схему планируется использовать при напряжениях около 12 вольт, то все можно оставить как есть и наслаждаться. Но ситуации в жизни бывают разные и рано или поздно напряжение может оказаться и выше, например 24-27 вольт, как в бортовой сети больших автомобилей.
И вот тут всплывает еще одно ограничение, о котором тоже не часто приходится вспоминать при проектировании маловольтажных схем. Дело в том, что затвор MOSFET отделен от канала тончайшей оксидной пленкой. Ее толщина определяет передаточные свойства транзистора и на практике составляет единицы атомов оксида кремния. Естественно, что электрическая прочность такого тонкого диэлектрика оказывается весьма невысокой. Заглянем в даташит типового мощного «полевика».
Тут мы видим, что предельное напряжение завтора – 20 вольт. А теперь снова посмотрим на конечную схему нашего устройства и подумаем, что будет, когда транзистор T2 окажется полностью закрыт. В этом случае затвор полевого транзистора через R2 окажется заземлен. А так как сопротивление затвора, как мы выяснили выше, имеет порядок сотен мегаом, потенциалы распределятся так, что почти все напряжение питания будет приложено к изоляции затвора.
При питании напряжением выше 20 вольт получаем риск пробоя затвора силового ключа. Чтобы этого не произошло, нужно как-то ограничить напряжение между истоком и затвором до допустимой величины. Проще всего сделать это при помощи стабилитрона, шунтирующего выводы истока и затвора.
В этом случае даже если транзистор T2 окажется полностью закрыт, излишний ток возьмет на себя стабилитрон, и напряжение на затворе ограничится напряжением стабилизации D1. Именно поэтому напряжение стабилизации должно быть в диапазоне от параметра «Gate Threshold Voltage» до «Gate-to-Source Voltage», с небольшими отступами, конечно же.
В принципе, в некоторых даташитах в составе силового MOS-транзистора рисуют встречно-последовательную пару стабилитронов между затвором и истоком, которая, надо полагать, как раз и предназначена для ограничения напряжения на затворе. Так что тут каждый пусть решает сам, доверять судьбу транзистора встроенной защитной цепи, или же подстраховаться собственными силами.
Полученное тут устройство отлично выполняет свои функции «идеального диода», обеспечивая прямое сопротивление, полностью соответствующее выбранному силовому «полевику», обратное сопротивление более 100 кОм, и собственное потребление при напряжении 25 вольт не более 150 мкА.
Комментарии (110)
CyberAndrew
11.01.2020 01:06А что скажете насчет этой схемы?
Заголовок спойлераquwy Автор
11.01.2020 03:55Эта схема предназначена для защиты от переполюсовки, а не от разряда аккумулятора на неработающий БП. Вот тут уже было подробнее.
madcatdev
11.01.2020 12:46А что мешает ее применить в данном случае?
quwy Автор
11.01.2020 16:26+1То, что если транзистор был однажды открыт, он уже не закроется при отключении источника питания слева. Он сам себя будет поддерживать в открытом состоянии до тех пор, пока напряжение не пропадет с обеих сторон.
Tsvetik
11.01.2020 01:10+1Идеальное решение — это когда в разъеме питания есть контакт, который замыкается при вставке вилки.
drWhy
11.01.2020 01:25+1А если коммутировать нужно 100 А?
Tsvetik
11.01.2020 01:39+1И на 100 Ампер найдется =))
drWhy
11.01.2020 01:52+1Да, но механического переключателя в нём уже нет. А с помощью контроллера идеального диода сотни ампер можно коммутировать шутя, максимальный ток определяется выбранными транзисторами. Можно совмещать запасные источники и т.д.
viordash
11.01.2020 03:49Вы точно уверены в «страшных» последствиях изображенных на
Оба транзистора pnp, переходы эммитер-база-база-эммитер включены встречно, не должен течь «разрушительный» ток.quwy Автор
11.01.2020 03:53+3Вы невнимательно читали пояснение. При превышении некоторого порога напряжения, обратное сопротивление pn-перехода резко падает до единиц ом. Если в цепи не будет ограничения по току, переход разрушается от выделяемого тепла. В данном конкретном случае только ненормируемое сопротивление отключенного блока питания RL ограничивает ток.
viordash
11.01.2020 15:25+1Вы правы, возможны и разрушительные значения тока. Смутило что Т1 включен как диод, а то что в таком случае он не просто диод а стабилитрон это не знал.
А почему бы вместо Т1 не поставить диод с меньшим напряжением падения чему у БЭ Т2? Например Шотки. Это гарантировано закроет Т2 при наличии питания в точке 1.quwy Автор
11.01.2020 16:35А почему бы вместо Т1 не поставить диод с меньшим напряжением падения чему у БЭ Т2? Например Шотки. Это гарантировано закроет Т2 при наличии питания в точке 1.
Потому, что нужно не закрыть при простом отсутствии напряжения в точке 1, а при условии, что напряжение в 1 ниже, чем в 2, даже если всего на пол вольта. Просто исключить затекание тока справа налево, как это делает диод, но без большого прямого падения.viordash
11.01.2020 17:01Я может слишком буквально написал «наличии питания в точке 1». Конечно же я имел виду закрытие Т2 при превышении напряжения в точке 1 над значением напряжения в точке 2. И величина этого превышения будет равна падению на диоде, те примерно 0.3В.
quwy Автор
12.01.2020 06:29Если падение напряжения на канале ключа будет меньше, чем разница падений на эмиттерных (диодном и эмиттерном) переходах, схема или никогда не захлопнется, или, наоборот, никогда не откроется.
Тут вся фишка в том, что переходы должны быть очень близкими для того, чтобы включение и отключение происходило вовремя, а не когда технологический диод до красна раскалится.viordash
12.01.2020 13:14а не когда технологический диод до красна раскалится
не понял про диод? Почему он должен ракскалиться? Если напряжение в точке 1 более чем в точке 2 то откроется силовой ключ, а в противоположной ситуации, ток не потечет через диод.
В варианте с диодом шотки мне кажется проблема в том чтобы потом суметь закрыть силовой ключ, с «большой» разницей в падениях получается аналог тиристора, пока все не обесточишь он остается открытым
MinimumLaw
11.01.2020 11:14+1Отличная статья. Продаваемые сборки идеальных диодов это, конечно, хорошо. Но физику процесса правильно понимать крайне важно. Ваша статья учит именно этому. И учит правильным и понятным языком. Увы, респект пока могу выразить только так.
Но почитал с удовольствием. И даже при случае буду ссылаться. Очень красиво, толково и без лишней воды.
Amor-roma
11.01.2020 12:10Уточню, техника безопасности пишится кровью, а техническая документация дымом сгоревших радиодеталей. ( применительно к ТД на радиодетали :) )
quwy Автор
12.01.2020 06:31Согласен, но это было бы слишком длинно и ненаглядно. Будем считать, что кровь человеков в чем-то аналогична волшебному синему дыму радиодеталей.
VT100
11.01.2020 12:24Теперь вспомним, как выглядит ВАХ эмиттерного pn-перехода.
FTGJ — картинка приведена для германия. Для кремния — это в 2-2.5 раза больше по шкале напряжений.
… эмиттерный переход T1 входит в режим лавинного пробоя ...
Длительное нахождение в этом режиме вызывает изменение параметров эмиттерного перехода за счёт инжекции носителей в слой пассивирующего оксида на границе перехода. В частности, падает коэффициент усиления транзистора.
sim2q
11.01.2020 14:34+1на днях даже статью видел
VT100
11.01.2020 16:23Ага, тоже видел. И глядя — вспомнил, что сам по какому-то поводу искал это пару месяцев назад. По какому?
sim2q
12.01.2020 05:21+1VT100
13.01.2020 11:59Думаю — тут есть принципиальное отличие. В роланде — это только стабилитрон (генератор шума?). А в исходной схеме — и транзистор тоже. Поэтому, как справедливо пеняет amartology — желательно учитывать и такие эффекты.
quwy Автор
13.01.2020 18:41А в исходной схеме — и транзистор тоже
В конечном варианте — диод.VT100
14.01.2020 07:47Транзистор с замкнутыми базой и коллектором — таки не совсем диод, он продолжает усиливать ток базы.
Отключите коллектор и все соображения о номиналах резисторов пойдут покурить.quwy Автор
14.01.2020 13:29Транзистор с замкнутыми базой и коллектором — таки не совсем диод, он продолжает усиливать ток базы.
Ну, такое включение еще со времен электронных ламп называют диодным.
Отключите коллектор и все соображения о номиналах резисторов пойдут покурить.
Отключал, работало.
То, что транзистор с закороченным коллектором — не совсем диод, понятно, но в данном случае даже просто аккуратно подобранный отдельный диод позволят добиться работоспособности в определенных условиях.
amartology
14.01.2020 13:37аккуратно подобранный
в определенных условиях
Первое правило аналоговой схемотехники говорит нам, что схема, работоспособность которой зависит от параметров элементов или внешней среды — плохая схема, и применять ее не надо.
quwy Автор
11.01.2020 16:38FTGJ — картинка приведена для германия. Для кремния — это в 2-2.5 раза больше по шкале напряжений.
Блин, нашел картинку в гугле и даже не обратил внимание :)
Длительное нахождение в этом режиме вызывает изменение параметров эмиттерного перехода за счёт инжекции носителей в слой пассивирующего оксида на границе перехода. В частности, падает коэффициент усиления транзистора.
Ну, от этого транзистора усиление в конечном варианте не требуется. Да и использование эмиттерного перехода в качестве стабилитрона — старая практика. Но спасибо, изучу этот вопрос.
Serge78rus
11.01.2020 12:37+1В последней схеме статьи (со стабилитроном) следует учитывать, что стабилитрон имеет такой параметр, как минимальное напряжение стабилизации, при токе ниже которого ни падение напряжения, ни динамическое сопротивление не нормированы. В данной схеме ток стабилитрона задается достаточно высокоомным резистором R2 и может быть слишком мал для многих типов стабилитронов общего применения, что необходимо учитывать при выборе стабилитрона.
Serge78rus
11.01.2020 13:32Приношу извинения, описАлся — не «минимальное напряжение стабилизации», а «минимальный ток стабилизации».
siargy
11.01.2020 14:10+1это не важно, главное что напряжение на затворе не превысит допустимого
Serge78rus
11.01.2020 14:20Но оно так же должно быть заведомо больше порогового напряжения затвора, чтобы обеспечить гарантированное отпирание транзистора.
quwy Автор
11.01.2020 16:43Да, через это я уже проходил много раз. Даже тестировал разные переходы, от обычных стабилитронов, до светодиодов и эмиттерных переходов транзисторов. Причем проверял при двух температурах: +25 и -10. В итоге обычный кремниевый стабилитрон BZX оказался самым вменяемым по этому параметру. Напряжение стабилизации при токах порядка 100 мкА, конечно падает, но не более чем на 10%, а влияние температуры в указанном диапазоне вообще несущественно. На втором месте — зеленый светодиод, а дальше уже все остальные суррогаты (некоторые улетали на 50% и даже больше).
siargy
11.01.2020 14:04Подводные камень
а так хотелось синхронный выпрямитель зафигачитьquwy Автор
12.01.2020 06:41+1А в чем проблема? На каждый гвоздь найдется свой хитровыгнутый гвоздодер. Схемы синхронных выпрямителей на порядок распространеннее, чем схемы идеальных запорных диодов.
P.S. Благодарю :)
12val12
11.01.2020 16:44Можно попробовать похожую схему с оптопарой.
quwy Автор
11.01.2020 16:46Тут вопрос, куда светодиод цеплять. Хорошо, если слева БП и можно прямо в 220 воткнуть через резистор. А если цель вообще создать близкий к идеальному диод, то нет такой точки питания светодиода, которая обеспечила бы гарантированное отключение левой стороны при выходе ее из строя.
matwel
11.01.2020 16:47А не подскажете, у какой это пары транзисторов при напряжении 0,2В ток 5мА? Или ВАХ эмиттерного pn-перехода предназначена только для понтов?
quwy Автор
11.01.2020 16:47По ошибке вкорячил ВАХ от германиевого диода. Исправлю.
matwel
11.01.2020 17:57Да, пора уже о германиевых, особенно для подобных применений, забыть.
quwy Автор
12.01.2020 06:46А зря, кстати. ИМХО не стоило бросать выпуск германиевых диодов. Пусть не так у них все красиво, как у кремниевых, но малое прямое падение многого стоит.
Serge78rus
12.01.2020 16:47+1Германий, как минимум, потребует отказаться от пайки в печке из за очень низкой максимально допустимой температуры p-n перехода. Да и про SMD компоненты придется забыть — они не перенесут даже ручную пайку.
quwy Автор
13.01.2020 04:25Ну, электролит тоже в печку не засунешь, но выпускают же.
Понятно, что причин вагон. Это еще и невозможность использовать «литые» стеклянные корпуса, и куча дорогой «германиевой» инфраструктуры, и отсутствие прям жесткой необходимости в принципе. Но все равно жалковато.
Alexeyslav
13.01.2020 13:45Чем диоды шоттки хуже германиевых? тоже малое падение напряжения.
quwy Автор
13.01.2020 18:47У германия все равно немного ниже.
Alexeyslav
14.01.2020 08:13А вот недостатков ещё больше — более шумный, низкая рабочая температура(70 градусов и диод уже не диод) и т.д.
sregsstepz
11.01.2020 16:47Область применения такого диода не совсем понятна. С резистором 120к и емкостью затвора мощного 2000пФ и более полевика даже пульсирующие 100гц будут выпрямлены не идеально. RC постоянная при заряде 0,24 мс
quwy Автор
11.01.2020 16:49Область применения такого диода не совсем понятна.
Заявлена в начале статьи: изоляция блока питания от буферного аккумулятора в простых системах бесперебойного питания.
propell-ant
11.01.2020 18:41+1Спасибо и за первую и за вторую части!
Я немного походил по граблям, которые вы описываете в этом посте и мне очень любопытно было бы узнать скорость переключения итоговой схемы из состояния «MOSFET открыт» в состояние «MOSFET закрыт».
Сам я не смог разобраться в принципе работы, исходная схема по параметрам меня уже устраивала. Но после моделирования дополнил схему еще и усилителем выходного сигнала для обеспечения крутого фронта на затворе полевика.
Nikolo-73
11.01.2020 23:58Что мешает сделать токовое зеркало на npn-транзисторах?
quwy Автор
12.01.2020 04:12+1Ничего не мешает. Просто с NPN-транзисторами придется перевернуть всю схему и разорвать нулевой провод, что не всегда уместно.
Nikolo-73
12.01.2020 10:24А не разрывать ничего? ))
И уж тем более лишен смысла вариант схемы, который тоже можно найти на просторах интернета, где вместо одного из транзисторов используется диод.
Вот тут прям либо я тупой, либо вы не договариваете. Смысл ваших наворотов, как мне кажется, прост — включили БП, ток пошёл ч-з встроенный в ПТ диод, низким напряжением это диод зашунтировали ПТ; отключили/выключили — всё заперлось. Вполне себе ключевая схема. Зачем остальной перфекционизм?
Grey83
12.01.2020 10:50На диоде (даже Шоттки) слишком большое падение напряжения для некоторых случаев.
quwy Автор
13.01.2020 04:37Я имею в виду разорвать полевиком. Иногда нулевой провод — это данность, которая спущена свыше и транзистор туда никак не запихнуть. А поставить N-канальный MOSFET в плюсовой провод мешает то, что тогда для управления нужно где-то взять лишних 4-5 вольт сверх рабочего напряжения.
Кстати, в первой схеме с удвоением питающего этот вариант вполне можно реализовать, спасибо за идею!Nikolo-73
13.01.2020 06:34Похоже, вы живёте в своём мире ибо поставить N-канальный MOSFET я вам ставить не предлагал. Да и на вопрос вы не отвечаете (Вполне себе ключевая схема. Зачем остальной перфекционизм?), а на что-то своё. У меня есть кое-каие догадки в чём там дело и сложность, но решить эти сложности можно по разному.
quwy Автор
13.01.2020 07:01Хм. Давайте тогда сначала.
Что мешает сделать токовое зеркало на npn-транзисторах?
Предложите схему с NPN-транзисторами и P-канальным MOSFET. Что-то в голову нифига толкового не приходит.
У меня есть кое-каие догадки в чём там дело и сложность, но решить эти сложности можно по разному.
Озвучивайте уж.Nikolo-73
13.01.2020 10:05Предложите схему с NPN-транзисторами и P-канальным MOSFET.
Да пожалуйста, не скажу, что сильно толковое ибо в чём толк — догадываюсь.
Проблема как в моём варианте (больше) так и в вашем, что для запирания MOSFET-а нужна значительная разница в напряжениях между входом и выходом. И чем более идеальный ключ (меньше сопротивление канала) тем сложнее это сделать. В результате, если внешний источник при отключении от сети норовит закоротить свой выход, имеет место большой обратный ток. И в этом случае токовое зеркало даже на pnp ну так себе решение…quwy Автор
13.01.2020 20:46Что-то мне сдается, что не будет так работать. Транзисторы получают одинаковое смещение вне зависимости от соотношения напряжений в точках 1 и 2.
Nikolo-73
13.01.2020 10:41Покуда что для борьбы со сквозным током при отключении у меня созрела такая схема
При желании защиты можно дополнить диодной сборкой в эмиттерах PNP-транзисторов. Может есть смысл рассмотреть вариант с датчиками тока.amartology
13.01.2020 11:27+1можно дополнить
Вот где-то в этот момент сложность схемы становится такова, что пора уже или монолитный контроллер ставить, или хотя бы операционный усилитель вместо основного токового зеркала.
vacvvm
12.01.2020 06:48Интересная статья.
Такой диод должен быть интегральным, а не самодельным, но тогда он будет редким и дорогим. Пока китайцы выпустят дешевый аналог, пройдет немало времени.
А нельзя сделать так, чтобы выходные ключи самого блока питания были закрыты при отсутствии входного напряжения? Тогда и дополнительный идеальный диод не понадобится. Хотя схема БП может от нас и не зависеть.quwy Автор
12.01.2020 06:50Да есть готовые IC-шки. Основаны они на RTR-операционниках, но купить в рознице их ой как непросто.
А нельзя сделать так, чтобы выходные ключи самого блока питания были закрыты при отсутствии входного напряжения?
Можно, но что имеем, то имеем. Возьмите средний импульсный БП, да гляньте, сколько он кушает от вторичной цепи при бездействии.
VelocidadAbsurda
12.01.2020 06:51Почему-то нигде не встречается «перевёрнутый» вариант этой схемы (с размыканием минуса на n-канальном ключе). Есть какие-то принципиальные препятствия этому? n-FETы и дешевле и по параметрам получше.
quwy Автор
12.01.2020 06:54+1Почему нигде? Для солнечных энергоальтернативщиков, где пофиг, какую шину рвать, как раз рекомендуется использовать N/NPN-вариант, включаемый в разрыв минуса.
Тут ведь разницы вообще никакой. Инвертируем проводимость транзисторов и полярность включения, и получаем на выходе то же самое, но с лучшими параметрами.
Lt_Flash
12.01.2020 06:56Извините, у меня возник вопрос. Моделировал эту схему на Falstad и, почему-то, если резисторы ставить как у вас — 4.7М и 120к, то после того, как отключен источник 1 схема остается в зависшем состоянии, МОСФЕТ не закрывается. А вот если поставить одинаковые резисторы — то все сразу срабатывает четко, причем я пробовал выставлять от 10к до 10М — и все срабатывало. Методом тыка выяснил, что:
- Резистор R1 должен быть меньше номиналом, чем R2, тогда схема работает.
- Если поставить нагрузочный резистор Rl в точке 1 с сопротивлением до 1М — тогда он успешно просаживает точку 1 по напряжению и схема опять срабатывает. Ведь, насколько я понимаю, если пропал источник тока в точке 1 то через открытый МОСФЕТ напряжение в точке 1 будет поддерживаться из точки 2 и без резистора не просядет настолько, чтобы компаратор сработал. Если мы считаем, что блок питания просто выключили и он все еще подключен — то он сработает как раз тем самым сопротивлением, что просадит напряжение в этой точке, а что, если мы просто оборвали провод? В этом случае схема срабатывает опять же только когда резисторы равны.
Не уверен, с чем все это связано, но я тоже погуглил и на всех примерах этой схемы резисторы R1 и R2 — равны. Возможно, именно чтобы учесть этот самый обрыв БП? Спасибо за пояснения!
quwy Автор
12.01.2020 07:04Пока я возился с этой схемой, выяснил, что симуляторы на ней сильно «барахлят». Даже был план написать об этом в статье, но она и так сильно сложной вышла. Тут вовсю правят бал краевые эффекты, которые, как раз, симуляторами отрабатываются очень плохо. Пробуйте на реальном железе.
Не уверен, с чем все это связано, но я тоже погуглил и на всех примерах этой схемы резисторы R1 и R2 — равны.
Даже в комментах к моей первой статье, показали вариант, где не равны.Lt_Flash
12.01.2020 09:12Спасибо за ответ, да, согласен, нашел сегодня и вариант, где R1 меньше, чем R2. И да, я думал о том, что симуляторы тут очень неточны, в реальной жизни, скорее всего, что-то таки должно просаживать точку 1 и заставлять схему срабатывать. Заказал уже транзисторы, буду экспериментировать! А вы не пробовали отключить БП проводом и посмотреть, переключается ли gate МОСФЕТа при этом в закрытое положение? Просто интересно, а транзисторы еще не пришли. Симулятор при R1 > R2 показывает, что не закрывается МОСФЕТ. Спасибо еще раз за подробный анализ!
quwy Автор
13.01.2020 04:40А вы не пробовали отключить БП проводом и посмотреть, переключается ли gate МОСФЕТа при этом в закрытое положение?
Конечно. Я вообще работу схемы контролировал больше не измерением напряжения в точках 1 и 2, а между затвором и истоком транзистора.
DenisHW
13.01.2020 02:20Симуляторы тут не барахлят. Токи через транзисторы Т1 Т2 могут быть разными при разных напряжениях коллектор-эмиттер (эффект Эрли), то есть даже если подаем одинаковое база-эммитер, но нагрузочные сопротивления разные, то уже возникает дисбаланс. Для вашей схемы эффект сильнее если мосфет с меньшим сопротивлением, а утечка источника маленькая (R4 больше в моей схеме модели). В этом случае падение между точками 1 и 2 меньше милливольта, и уже очень все чувствительно. Желательно R1<R2, как правильно уже написали выше.
А еще модель показывает что даже при одинаковых сопротивлениях, если транзисторы будут с разницей температур 10 градусов, то тоже зависает по тем же причинам, перекос база-эмиттер. А есть же еще и обычный технологический разброс.
Симуляторы не причем, они как раз позволяют физику проверить.
Как всегда, правы Хоровиц и Хилл: если схема зависит от параметров транзистора, то это не очень хорошая схема.
quwy Автор
13.01.2020 04:49Для вашей схемы эффект сильнее если мосфет с меньшим сопротивлением, а утечка источника маленькая (R4 больше в моей схеме модели). В этом случае падение между точками 1 и 2 меньше милливольта, и уже очень все чувствительно. Желательно R1<R2, как правильно уже написали выше.
Отчасти согласен, без нагрузки в точке 1 силовой транзистор не запирается. Но даже светодиод на 5 мА на практике уже дает достаточную разницу напряжений.
А еще модель показывает что даже при одинаковых сопротивлениях, если транзисторы будут с разницей температур 10 градусов, то тоже зависает по тем же причинам, перекос база-эмиттер. А есть же еще и обычный технологический разброс.
Именно поэтому использовать нужно сборку, как я и написал. Тогда и транзисторы будут достаточно однородные, и разницы температур даже в один градус между ними не будет.
Как всегда, правы Хоровиц и Хилл: если схема зависит от параметров транзистора, то это не очень хорошая схема.
Кстати, готовые микросхемы-контроллеры идеального диода используют операционный усилитель, этой схемы ни в одном даташите ни разу не видел.amartology
13.01.2020 10:36Кстати, готовые микросхемы-контроллеры идеального диода используют операционный усилитель, этой схемы ни в одном даташите ни разу не видел.
Естественно, кто же такие подробности будет по доброй воле раскрывать) На само деле просто схема большая и сложная.
Обычно там стоит операционник с встроенным сдвигом напряжения на одном из входов. Он сравнивает напряжения на стоке и истоке полевика и держит таким образом нужное прямое падение напряжения. И на закрытие при смене полярности — отдельный компаратор.
Вот и простой рисунок быстро нагуглился
TerroMin
13.01.2020 18:51Простите, может глупость, но почему бы просто от вторички БП не отвести ещё одно V+ (через диод и сглаживающий конденсатор с разряжающим резистором) и этим напряжением управлять ключом на полевике..? Как только напряжение на вторичке пропадёт, конденсатор разрядится, полевик отключит БП.
Ещё можно запитать логику БП от вторички через отдельный диод, а основной диод подключить только к выходному конденсатору и нагрузке, сделав через высокоомный резистор отвод для обратной связи к контроллеру БП, тогда выходное сопротивление выключенного БП будет не ниже чем сопротивление резистора обратной связи.quwy Автор
13.01.2020 20:49Это все требует модификации БП. А если БП — это генератор или солнечная батарея?
TerroMin
14.01.2020 06:34Мне проще модифицировать устройство, чем городить дополнительную схему)
Мощные солнечные батареи подключаются к аккумуляторам через импульсный преобразователь и отключение в отсутствии солнца тоже легко сделать «на трёх деталях»quwy Автор
14.01.2020 13:32Мощные солнечные батареи подключаются к аккумуляторам через импульсный преобразователь и отключение в отсутствии солнца тоже легко сделать «на трёх деталях»
У солнечной батареи есть неприятное свойство — затененные сегменты коротят тех, кто освещен и работает. Там идеальный диод обычно ставится на каждую панель.
amartology
На всякий случай: существуют специализированные чипы идеальных диодов (например, LM76202). Они умеют много интересного, например, поддерживать постоянное падение напряжения в открытом состоянии, разнообразные защиты, OR-инг питания и т.д. и т.п.
Для низких напряжений, если мне не изменяет память, есть даже чипы, которые не требуют земли и питают сами себя от прямого падения напряжения.
drWhy
И даже мосты: Ideal Diode Bridge.
quwy Автор
Этих микросхем десятки, но хрен где купишь. Да и по параметрам лично в моем случае мало кто из них подходит. Или встроенный ключ на слишком малый ток (как у LM76202), или внешний ключ, но напряжение не более 18-22 вольт (например, LTC4228).
drWhy
Заказывал пару штук, подвозили. Для моих запросов было достаточно внешних транзисторов в SOT8.
Конечно, разработать головой и руками качественную замену на рассыпухе гораздо полезнее, но к сожалению, не всем доступно, так что спасибо вам за проведённую работу. Собственно, своим появлением подобные чипы обязаны именно самодельным решениям.
amartology
Я своим замечанием про готовые чипы ни в коей мере не хотел как-то принизить проведенную автором работу. Статья отличная и полезная.
Как долго выдерживали? Какая была выборка у «все без исключения»? У полупроводниковых приборов во-первых, всегда большой разброс параметров, а во-вторых, долговечность при разных электрических полях различается. Если в даташите транзистора написано «8 В», это значит, что все такие транзисторы способны выдерживать 8 В на протяжении всего заявленного срока службы. 12 В они способны выдерживать неизвестное время. Некоторые образцы протянут пару недель, некоторые — пару минут. Именно поэтому никогда не стоит превышать указанные в ТЗ рабочие диапазоны. Более того, для применений, где надёжность критична (авто, космос и т.д.) рабочие диапазоны по токам и напряжениям дополнительно занижают.Готовые чипы, разумеется, бывают не на все запросы, но популярные (в промышленности) варианты обычно покрыты, поэтому многим читателям знание о существовании таких микросхем может пригодиться.
И важное по делу:
quwy Автор
На износ не тестировал. Вставил в макетку, включил, покрутил уровень напряжения, выключил.
Из того, что было в наличии. Понятно, что я не мог протестировать все существующие сборки.
Тут сбивает с толку, что значение из колонки MAX даташита оказывается в два с половиной раза ниже реального. А в остальном я же не спорю, превышать нельзя, и об этом не только прямо написано в тексте, но и практический workaround реализован в финальном варианте.
amartology
quwy Автор
Давайте больше конкретики. Сколько времени нужно ждать проявления отрицательных эффектов от величин, превышающих absolute maximum ratings? Как, чем, и где это время определено для конкретного изделия?
А то выглядит как необоснованный наезд, уж excuse my French.
MinimumLaw
Нисколько. Просто делать так — значить сразу расписываться в отсутствии профессионализма. В документации всегда написано либо что эти величины превышать категорически нельзя, либо что их выдержат не более нескольких микро- или милли- секунд. В любом случае это не рабочие режимы.
Для дома, для себя любимого вы вольны делать все что угодно. Но использовать эти режимы в Production — это обрекать себя на проблемы. В лучшем случае это должен зарубить тех. контроль. В худшем стоит ожидать массового выхода изделий из строя. При чем в самый неподходящий момент. Экономия копеек на элементе окажется потерей миллионов позже.
Конечно, чтоб это понимать надо раз-другой по этим граблям потоптаться. И все на этом.
quwy Автор
Так никто и не пропагандировал превышать. Просто в виде заметки написал, что у нескольких проверенных экземпляров реальное значение в разы превышает заявленное в даташите. Все.
amartology
Следите за словами, вас могут читать люди, которые вам поверят.
«У нескольких проверенных экземпляров» — это одно. К такой фразе нет ни вопросов, ни претензий. Но в статье написаны совсем другие слова. «перепробовал разные сборки, у которых заявлено максимальное напряжение эмиттерного перехода от 5 до 8 вольт, но все они без исключения выдерживали ».
Видите разницу?
quwy Автор
От блин, неужели кто-то может понять это так, что я протестировал весь ассортимент mouser.com?
Ради бога, проще текст изменить чем препираться из-за такой мелочи.
amartology
А разработчикам о них все равно приходится заботиться, потому что они — тоже клиенты. Точнее, потому что большинство клиентов — они.
amartology
Разброс параметров полупроводниковых приборов велик, и конкретный девайс может оказаться как выгодном вам, так и на неудобном краю гауссиана. Но проверить это, не разрушая девайс, обычно невозможно, поэтому единственный разумный способ проектировать изделия — соблюдать требования производителя, который провел необходимые тесты и отвечает деньгами и репутацией за проданные девайсы.
Если вы посетили три транзистора — вам могло повезти. Если выпустили в серию хотя бы тысячу приборов на из основе — статистика точно сработает против вас.
quwy Автор
Блин, что-то я не понимаю. Перечитал текст в нужном месте, перечитал ветку. Нигде, вроде, не писал, что нужно забить на спецификации и рассчитывать только на полученные экспериментально значения. Наоборот же, сказал, что делать так не нужно. Почему посыпались обвинения в пропаганде игнорирования спек?
Alexeyslav
Я бы сказал что этот параметр носит статистический характер. При превышении какой-либо характеристики повышается вероятность выхода прибора из строя, вплоть до 100%. Где-то читал что допускается приближение параметра к максимальному значению только одного из перечисленных, и почему-то все упускают из виду диапазон рабочих температур и тот факт что граничные значения зависят от неё, впрочем температура так же является одним из таких параметров. А теперь смотрим в даташиты и… видим что для бытового класса приборов граничная температура — 70 градусов, что не так уж много, и только Industrial grade допускают 100-150 а иногда и больше градусов. Те числа что идут под «maximum ratings» приведены для температуры 20 градусов цельсия.
Osnovjansky
Глянул на википедии статью Стабилитрон
Напряжения лавинного и туннельного пробоя зависят от температуры (причем, похоже, в разные стороны), а характеристики транзистора должны быть гарантированы, в том числе на краях температурного диапазона — отсюда и напряжение в даташите меньшее чем «на столе»
В итоге, вероятно, при комнатное температуре напряжение можно поднимать, но правильную работу при этом никто не гарантирует
ЗЫ «сварщик я не настоящий...» — так что, это только направление для подумать
nixtonixto
В даташите указывают Максимально Допустимое напряжение, которое Можно безопасно прикладывать к переходу, без ограничения тока. Вполне логично, что оно гораздо меньше напряжения пробоя, т.к. это уже недокументированный параметр. В лавинном режиме использовать переход база-эмиттер нельзя, т.к. этот переход транзистора НЕ оптимизирован под работу в лавинном режиме (в отличии от стабилитронов), поэтому в документации не указывают допустимые напряжение и ток лавинного пробоя.
quwy Автор
Тем не менее используется такой режим аж бегом. Даже в промышленно изготовленной аппаратуре.
ИМХО логично ожидать, что напряжение пробоя должно быть не сильно выше предельно допустимого для штатной эксплуатации. Не в три раза, по крайней мере.
amartology
1) разброс параметров плюс-минус 50% — это норма
2) этот конкретный параметр может сильно деградировать в процессе эксплуатации.
Число в даташите — это то, что производитель гарантирует для всех приборов в конце срока эксплуатации.
Число, которое померили вы, не подкреплено ни статистикой, ни долговременными испытаниями. Попробуйте заставить сотню сборок поработать при температуре +150 тысячу часов и потом измерьте параметры — и тогда вы получите цифры, близкие к тому, что написано в даташите. А то, как ведёт себя прибор в начале срока эксплуатации, важно только тем, кто делает игрушки.
drWhy
Вероятно, разработчик на производстве и не должен слишком ударяться в перфекционизм, особенно если дополнительные временные затраты не окупятся экономией на большой серии или уникальной функциональностью разработки. Но действительно бывает приятно видеть, как человек воплощает идею, игнорируя возможность воспользоваться готовым решением и получая полезный опыт.
Как-то коллеге понадобилось реализовать отсчёт температуры по нажатию кнопки, с ускорением при удержании (0-100°C через 0,1). Обошлось без микроконтроллера — хватило цепочки из, если память не изменяет, резистора, диода и конденсатора.
Osnovjansky
Если показание нужно было задавать сравнительно часто, то я уверен что пользователи изрядно матерились в итоге )
Пользовался 4мя разными термостатами.
В одном из, разработчик сделал управление кнопками больше-меньше с ускорением через десяток отсчетов (без привязки к круглым значениям) — было весело.
В другом, — тоже «больше-меньше», но начальный шаг 0,01 гр.Ц и с ускорением на круглых числах — было лучше, но переход, скажем, с 0 на 36,6 — тоже веселье
— в итоге, из малокнопочного управления самый удобный был — одна кнопка — курсор бегает по разрядам и две — больше-меньше.