Gatilho do optoacoplador. Esquema, descrição

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Os leitores são apresentados a um gatilho feito em optoacopladores de dois transistores. Lembremos que um gatilho é um dispositivo que possui dois estados estáveis e é capaz de saltar de um estado para outro sob a influência de sinais de controle.

Em termos de suas propriedades funcionais, um gatilho refere-se a autômatos digitais sequenciais, ou seja, dispositivos cujo sinal de saída depende não apenas dos sinais atualmente atuando nas entradas de controle, mas também do estado em que se encontrava antes do aparecimento desses sinais.

Acionar em optoacopladores
Fig. 1

Consideremos o funcionamento do gatilho proposto (Fig. 1) com mais detalhes. Quando a alimentação é ligada, os fototransistores dos optoacopladores U1 e U2 são fechados, pois a tensão de polarização em suas bases é zero, portanto a tensão de alimentação está presente nas saídas 1 e 2. Esta é uma propriedade positiva do dispositivo proposto, pois para flip-flops montados, por exemplo, em chips lógicos TTL ou CMOS, é impossível dizer de forma inequívoca qual saída terá a tensão de alimentação ou o fio comum quando a tensão de alimentação for aplicada .

Após ligar a alimentação, os capacitores C1 e C2 são carregados através do circuito +Upit - resistor R1 (R6) - diodo emissor do optoacoplador U2 (U1) - fio comum e no momento em que os sinais de controle são fornecidos às entradas eles são carregados tensão Upit. Quando a tensão de alimentação é aplicada à entrada 1, uma tensão de polarização de polaridade positiva é fornecida à base do transistor optoacoplador U1 através do resistor R2 e ele abre. A corrente do emissor flui através do diodo emissor do optoacoplador, e isso mantém o fototransistor no estado aberto mesmo após o sinal de controle ser removido. A saída 1 é ajustada para uma tensão próxima à tensão do fio comum (aproximadamente 1,4 V). O capacitor C1 também é descarregado na mesma tensão através do fototransistor aberto do optoacoplador U1. A aplicação repetida de tensão de controle à entrada 1 não altera o estado do dispositivo - a saída 1 ainda permanece log. 0 e saída 2 - log. 1.

Para mudar o gatilho para outro estado, a tensão de alimentação deve ser aplicada à entrada 2. Neste caso, uma tensão de polarização de polaridade positiva será fornecida através do resistor R5 à base do fototransistor do optoacoplador U2 e ele abrirá. A corrente que flui através dele também fluirá através do diodo emissor deste optoacoplador, de modo que o fototransistor permanecerá no estado aberto mesmo após o término do sinal de entrada. Na saída 2 um log será definido. 0. Ao mesmo tempo, o capacitor C2 começa a ser recarregado pela corrente que flui pelo circuito +Upit - resistor R1 - fototransistor do optoacoplador U1 - capacitor C2 - fototransistor do optoacoplador U2 - seu diodo emissor - fio comum. A corrente que flui através do diodo emissor do optoacoplador U1 diminui tanto que em algum ponto torna-se insuficiente para manter o fototransistor do optoacoplador U1 no estado ligado. Como resultado, ele fecha e uma tensão logarítmica é definida na saída 1. 1.

Assim, quando um sinal de controle é aplicado à entrada 2, o dispositivo muda para outro estado estável: na saída 1 - log. 1, saída 2 - registro. 0. Agora o capacitor C1 começa a carregar com tensão para cima. Depois de carregado, o dispositivo estará pronto para mudar para o estado oposto daquele em que se encontra. Como pode ser visto na descrição da operação, o dispositivo pode ser chamado com segurança de gatilho. Funcionalmente, pode ser classificado como um gatilho RS. A desvantagem do dispositivo pode ser considerada uma tensão logarítmica bastante alta. 0 (1,4 V), que é a soma da tensão de saturação do fototransistor aberto do optoacoplador e da queda de tensão em seu diodo emissor.

O gatilho, feito pelo autor com base em optoacopladores 4N37, comutou de forma estável ao usar os capacitores C1 e C2 de 3300 pF para 0,1 µF na tensão de alimentação de 12 V. Com capacitores com capacidade de 10000 pF, estava operacional ao mudar de 8 a 15 V. As tensões de intervalo de tensão de alimentação podem ser expandidas tanto para valores maiores, que são limitantes para os optoacopladores usados, quanto para valores menores, selecionando resistores para comutação estável do dispositivo de um estado para outro.

Acionar em optoacopladores
Fig. 2

Um desenho de uma possível versão da placa de circuito impresso do dispositivo é mostrado na Fig. 2. Capacitores - cerâmica K10-7V ou KM-3b, resistores - qualquer tipo.

Autor: O. Belousov

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