Микросхемы цифровой логики. Задача с вентилями.

[electron2501]

По поводу используемых СД сейчас. SG3LE d=3mm. Один зелёный (ножки короче), другой красный (ножки длиннее). Однако красный горит тухловато и комфортен для глаз, а вот зелёный очень ярок и слепит. Хотя вроде одинаковые названия и характеристики. Кстати, сейчас подключила два разных резистора к красным. Один (большой) 2 Ватта, второй (маленький) не могу знать, так как чек не сохранился. Оба 470 Ом. Тот что к 2Вт подключен горит ярче.

С DIP-переключателями та же ситуация что и описанная мною ранее. Они не отражают ТИ и вообще работают странно, иногда влияя на СД, а иногда не влияя при ОДНИХ И ТЕХ же положениях переключателей. Пара вопросов:
1) На их работу (DIPов) будет ли влиять надёжность подключённых к ним снизу резисторов.
2) Почему эти резисторы такие мощные (10 кОм), ведь это всего лишь тумблеры?
3) Просто убедиться - ON (переключатель вверху) положение подаёт 1, а низ передаёт 0, так?

[EUgeneUS]

На что нужно обратить внимание, если Вы решите собрать пробник на 7-8 бит.

1. Обратите внимание, что шины питания (красная) и общего провода (синяя) подключены к таким же шинам, к которым подключена батарейка. Об этом ранее писали, но напомню.

2. Крайний правый зеленый светодиод горит, хотя соответствующий вход пробника (желтый провод) подключен к общему проводу и светодиод должен быть потухшим. Транзистор в этом пробнике пробит. Был ли это брак, или он был убит статическим электричеством при монтаже - уже не установить. Так бывает: компоненты могут быть бракованными (реже) или выходить из строя (чаще).

3. Выводы резисторов не обрезаны. И торчат длинные оголенные выводы. Лучше так не делать, а обрезать выводы резисторов так, чтобы они устанавливались "вровень с макетной платой".

4. Выводы элементов можно сгибать. Но лучше не сгибать рядом с корпусом. Делается это так: пинцетом зажимаем выводу у корпуса; то, что торчит из пинцета - можем гнуть.

5. Вам не нужно делать монтаж в точности, как у меня. Сделайте, как Вам удобно, главное - чтобы принципиальная схема соблюдалась.

-- 07.02.2023, 17:53 --

UPD. На Ваши вопросы выше отвечу чуть позже.

[electron2501]

Вы написали что "приобрели 2N2000". Это опечатка или другой транзистор?

У меня есть другая (маленькая) макетка. Если я соберу эти пробники там и перекину провода от шины с батарейкой основной схемы туда, то это будет работать?

-- 07.02.2023, 18:03 --

"1. Обратите внимание, что шины питания (красная) и общего провода (синяя) подключены к таким же шинам, к которым подключена батарейка. Об этом ранее писали, но напомню."

Почему на этом акцентируется внимание? Ведь это очевидно, вроде? Также поясните почему вы так называете их - "шина питания и общий провод"? Это же "минус и плюс" или "единица и ноль" общепринято. Первый раз встречаю такие обозначения цветов на шине, что это значит?

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1580624 писал(а):

Один (большой) 2 Ватта, второй (маленький) не могу знать, так как чек не сохранился. Оба 470 Ом. Тот что к 2Вт подключен горит ярче.

Тут могут разные причины:
а) разница (разброс) в светимости светодиодов.
б) разница (разброс) в сопротивлении резисторов.
в) или номинал резисторов всё таки несколько разный.

От (максимальной) ёмкости мощности, конечно, (зарапортовался уже ) резистора ток, а значит и яркость светодиода, никак не зависят.

electron2501 в сообщении #1580624 писал(а):

1) На их работу (DIPов) будет ли влиять надёжность подключённых к ним снизу резисторов.

Строго говоря, на работу DIP переключателей надежность резисторов влиять не должна. Но на надежность формируемых сигналов - вполне может повлиять. Но резисторы это вполне надежная штука. Скорее может быть проблема в монтаже (где-нибудь контакт ненадежный, может перемычки недовставлены...).

electron2501 в сообщении #1580624 писал(а):

2) Почему эти резисторы такие мощные (10 кОм), ведь это всего лишь тумблеры?

10 кОм - это не мощность! Это сопротивление. Зачем они нужны:
а) входы логических элементов не должны быть никуда не подключенными.
б) когда переключатель замкнут, он подключает вход логического элемента к плюсу питания ("единица").
в) а когда переключатель разомкнут, куда вход логического элемента подключается? Вот он и подключается к общему проводу через этот резистор.

10 кОм для этих применений и для этих логических элементов - нормально.

electron2501 в сообщении #1580624 писал(а):

3) Просто убедиться - ON (переключатель вверху) положение подаёт 1, а низ передаёт 0, так?

Да. Там цепочка такая:
1. Положение "ON" на переключателе означает, что он замкнут.
2. В данном включении, если переключатель замкнут, то на вход логического элемента подается напряжение питания, то есть логическая единица.

-- 07.02.2023, 18:20 --

electron2501 в сообщении #1580627 писал(а):

У меня есть другая (маленькая) макетка. Если я соберу эти пробники там и перекину провода от шины с батарейкой основной схемы туда, то это будет работать?

Да, будет.

electron2501 в сообщении #1580627 писал(а):

"1. Обратите внимание, что шины питания (красная) и общего провода (синяя) подключены к таким же шинам, к которым подключена батарейка. Об этом ранее писали, но напомню."

Насколько помню, несколько ранее это было не очевидно, и у Вас была подобная ошибка
Хорошо, если сейчас это очевидно.

electron2501 в сообщении #1580627 писал(а):

Также поясните почему вы так называете их - "шина питания и общий провод"?

"Шина питания" и "общий провод" как правило, но не всегда, совпадают с "плюсом питания" и "минусом питания". В данном случае - совпадают.
А "единица" и "ноль" - это сильно другое. Да, если вход подключить к плюсу питания, то на этом входе будет "единица". Но это совсем не означает, что выход логического элемента в значении "единица", может быть "плюсом питания"

-- 07.02.2023, 18:20 --

electron2501 в сообщении #1580627 писал(а):

Вы написали что "приобрели 2N2000". Это опечатка или другой транзистор?

Опечатка.

-- 07.02.2023, 18:25 --

Работу узла с DIP-переключателями легко проверить с помощью пробников. Делается это так:

1. Подключаем вход пробника (затвор транзистора) к точке, которая подключена ко входу логического элемента (к ней также подключен резистор и один из контактов переключателя). На всякий случай, вход пробника (затвор транзистора) должен быть подключен только туда.
2. Передвигаем переключатель туда-сюда. Светодиод на пробнике должен надежно зажигаться и гаснуть, в зависимости от положения переключателя.

Если тут пойдет что-то не так - пишите, что именно.

[electron2501]

Ещё обратила внимание вот на что. На вашей схеме исток транзистора не подключён к "минусу" (вообще никуда не подключён). Я не хотела поднимать этот вопрос пока, но видимо придёться. Я плохо разобралась в том "что-к-чему" в отношениях между "исток-сток-затвор". Сейчас в моей голове это так выглядит (но постоянно это представление сталкивается с несоответствиями, сейчас очередной раз). Исток, мол, это источник заряда для транзистора (далее Т). Поэтому плюсом к истоку Р и наоборот. Сток - это место из которого его заряд выходит (стекает) далее (например, в СД). А затвор регулирует в зависимости от положения сигнала силу потока этих зарядов. Если затвор не "включён" противоположенным сигналом, то ток течёт через него незначительный (но течёт), а включённый Т уже на полную мощь прогоняет через себя заряд на который расчитан. При этом при одновременном подключении к затвору резистора (далее в теме Рр) могут стекать избыточные заряды ("заземление"), тем самым стабилизируя его работу. Вот так мне всё это представилось после объяснения автора в начале книги. Но тот же момент с подключением истока на вашем фото показывает, что я неправильно понимаю. Если можно, в самых общих чертах (так, чтобы я не запуталась сразу же) проясните предмет.

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1580630 писал(а):

На вашей схеме исток транзистора не подключён к "минусу" (вообще никуда не подключён). Я не хотела поднимать этот вопрос пока, но видимо придёться.

Хех. Я специально делал фотку так, чтобы не было видно монтажной схемы. Чтобы Вы собирали по принципиальной схеме

На самом деле, исток транзистора (истоки всех транзисторов) подключены к общему проводу. Там так изогнуты выводы, чтобы исток транзистора сразу в "синюю" шину вставить. Это я добивался максимально плотной упаковки на макетной плате (по ширине), и удалось впихнуть в мою макетку 10 пробников. Каждый из них занимает (по ширине) 3 позиции. Но совсем не обязательно делать именно так. Можно сделать, как Вам привычнее. Например, каждый пробник будет занимать 4 позиции по ширине - три позиции транзистор, и одна - один вывод светодиода.

-- 07.02.2023, 18:53 --

electron2501 в сообщении #1580630 писал(а):

Но тот же момент с подключением истока на вашем фото показывает, что я неправильно понимаю.

В первую очередь, Вы неправильно разглядели подключение на фото.
Что касается представлений о принципе работы полевого транзистора.... Они у Вас приблизительно верные. Но очень приблизительно, например, Вы местами путаете заряд и ток. Но это пока отложим

[electron2501]

"Работу узла с DIP-переключателями легко проверить с помощью пробников. Делается это так:

1. Подключаем вход пробника (затвор транзистора) к точке, которая подключена ко входу логического элемента (к ней также подключен резистор и один из контактов переключателя). На всякий случай, вход пробника (затвор транзистора) должен быть подключен только туда.
2. Передвигаем переключатель туда-сюда. Светодиод на пробнике должен надежно зажигаться и гаснуть, в зависимости от положения переключателя."

То есть, мне нужно соединить проводом затвор Т и ту вертикальную линию где подключена ножка переключателя и резистор?

Если так, то я получила вот что. И это очень странно. Надеюсь, что объяснение найдётся

1) Наиболее стабилен тумблер, отвечающий за CI. Он быстро и чётко гасит и включает СД. И в целом замечала, что он более-менее адекватен был, например. при 0 и 0 для A и B 1 и 0 для CI давали адекватную реакцию на соответствующие СД.
2) Далее всё запутанно. Тумблер, соответствующий А, гасит и включает, но! СД гаснет постепенно. Более того, как только вытаскиваешь провод из точки, связанной с ним, СД загорается (тоже постепенно). Более того, такое иногда (не всегда, пока раз такое увидела) начинает происходить с CI, чего ранее не было.
3) На вход В СД вообще никак не реагирует, просто горит и всё. Хотя переключатели на одном "кубике". Один более-менее адекватен, другой нет.

На что всё это может указывать?


По транзисторам с фото. То есть, вы просто напрямую ножку истока в синюю шину воткнули, но на фото не видно? Заряд (тока) и ток (поток электронов) - не одно и тоже разве? И то, и то течёт по проводами, так? Думала синонимы

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1580632 писал(а):

То есть, мне нужно соединить проводом затвор Т и ту вертикальную линию где подключена ножка переключателя и резистор?

Да.

electron2501 в сообщении #1580632 писал(а):

Тумблер, соответствующий А, гасит и включает, но! СД гаснет постепенно.

Это означает, что заряд с затвора транзистора в пробнике (и с затвора транзисторов в логическом элементе) стекает медленно. Проблема в подключении резистора - либо со стороны переключателя, либо со стороны общего провода. Где-то в этих двух точках нет контакта.

electron2501 в сообщении #1580632 писал(а):

3) На вход В СД вообще никак не реагирует, просто горит и всё. Хотя переключатели на одном "кубике".

Тут или проблема аналогичная предыдущему пункту. Или проблема в самом DIP-переключателе - он всё время замкнут.
Попробуйте использовать другой DIP (там есть ещё один свободный).

-- 07.02.2023, 19:10 --

electron2501 в сообщении #1580632 писал(а):

То есть, вы просто напрямую ножку истока в синюю шину воткнули, но на фото не видно?

Да.

electron2501 в сообщении #1580632 писал(а):

Заряд (тока) и ток (поток электронов) - не одно и тоже разве? И то, и то течёт по проводами, так? Думала синонимы

Это хорошо бы разобрать в теме про закон Ома. Но давайте кушать слона по частям.

[rascas]

electron2501 в сообщении #1580632 писал(а):

3) На вход В СД вообще никак не реагирует, просто горит и всё. Хотя переключатели на одном "кубике". Один более-менее адекватен, другой нет.

Тут может быть проблема и со стороны микросхемы. Она из-за неисправности или ошибочного подключения не ко входу, а к выходу логического элемента может не давать сопротивлению 10 кОм опустить сигнал до нуля.
Поэтому в этом случае надо проверить работу "узла ручной установки логических уровней" при отключении его от схемы сумматора (отсоединить белый провод от выключателя до микросхемы и проверить в таком состоянии).

[EUgeneUS]

rascas
Согласен.

electron2501
Можно рекомендовать следующий порядок проверки:

1. Проверяете монтаж (визуально, глазами):
а) резистора между общим проводом и одним из контактов переключателя. Что он подключен правильно, что его выводы достаточно длинные, чтобы зажаться в макетной плате.
б) Подключение к сумматору - что подключено к верному выводу микросхемы, которывй является входом (а не выходом) логического элемента.

2. Ещё раз проверяетет пробник (как уже знаете: подключили к плюсу питания - СД горит, подключили к общему проводу - СД потух). Зачем это нужно - об этом ниже.

3. Подключаете пробник к переключателю (к выводу, подключенному к резистору и далее к схеме сумматора), проверяете работу DIP-переключателя.

4. Если проблема сохраняется (СД всегда горит): отключаете перемычку между переключателем и микросхемой. Проверяете работу DIP переключателя.
5. Если проблема сохраняется (СД всегда горит): используете соседний (свободный) DIP-переключатель.

Зачем нужно регулярно проверять пробник (особенно, если он как бы не реагирует на смену уровней сигнала).
Дело в том, что сейчас зима и вокруг много статического электричества. А полевые транзисторы с изолированным затвором (МОП-транзисторы) очень не любят статическое электричество и могут им пробиваться.

Чтобы снизить вероятность таких неприятностей придерживайтесь простых правил:
1. Если чувствуете статическое электричество (волосы дыбом , одежда "прилипает", искры с пальцев сыпятся) - разрядитесь. Например, прикоснитесь к трубе отопления (к неокрашенному месту).
2. Не оставляйте затворы транзисторов никуда не подключенными. Если не испольузете пробник - подключите его вход (затвор транзистора), например, к общему проводу.
3. При переключении входа пробника старайтесь не прикасаться к металлической неизолированной части перемычки, держитесь за изолированную часть.

[electron2501]

"Тут может быть проблема и со стороны микросхемы. Она из-за неисправности или ошибочного подключения не ко входу, а к выходу логического элемента может не давать сопротивлению 10 кОм опустить сигнал до нуля.
Поэтому в этом случае надо проверить работу "узла ручной установки логических уровней" при отключении его от схемы сумматора (отсоединить белый провод от выключателя до микросхемы и проверить в таком состоянии)."

Я ничего не поняла из сказанного. Как микросхема тут может на что-либо влиять, если подключение есть только между DIP-переключателем и затвором транзистора? Микросхема ведь в этом процессе никакого участия не принимает.

"3.Подключаете пробник к переключателю (к выводу, подключенному к резистору и далее к схеме сумматора), проверяете работу DIP-переключателя."

Не поняла. Что куда присоединить, объясните на пальцах, пожалуйста. Что за "вывод подключённый к резистору"? Это то же место куда я подключала ведь, вывод переключателя и резистор подключены к одной вертикальной линии. "И далее к схеме сумматора". Это же две разные точки. Где схема сумматора соединяется с переключателем, а ранее вы писали что для проверки нужно подключить исключительно затвор к переключателю.

Так же не поняла что за термин "общий провод". Это провод, которым соединены 2 отверстия на плате?

-- 08.02.2023, 17:38 --

"Это означает, что заряд с затвора транзистора в пробнике (и с затвора транзисторов в логическом элементе) стекает медленно. Проблема в подключении резистора - либо со стороны переключателя, либо со стороны общего провода. Где-то в этих двух точках нет контакта."

Не поняла здесь значение этого термина и не поняла что за "затвор транзисторов в логическом элементе"? В проверке участвуют, опять же, лишь переключатель и затвор n-канального транзистора. Откуда здесь берутся другие элементы, вроде микросхемы и транзистора в ней (если я правильно поняла "затвора транзисторов в логическом элементе").

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1580753 писал(а):

Как микросхема тут может на что-либо влиять, если подключение есть только между DIP-переключателем и затвором транзистора? Микросхема ведь в этом процессе никакого участия не принимает.

В полностью собранной схеме сумматора от переключателя (каждого) идёт провод (перемычка) к какой-то микросхеме.
Если при проверке "блока с DIP-переключателями" Вы эту перемычку убираете, то - да, микросхема никак повлиять не может. Но Вы ранее не сказали, что убирали эту перемычку.

electron2501 в сообщении #1580753 писал(а):

Не поняла. Что куда присоединить, объясните на пальцах, пожалуйста. Что за "вывод подключённый к резистору"? Это то же место куда я подключала ведь, вывод переключателя и резистор подключены к одной вертикальной линии.

Да, это то, куда Вы подключали ранее.

electron2501 в сообщении #1580753 писал(а):

"И далее к схеме сумматора". Это же две разные точки. Где схема сумматора соединяется с переключателем, а ранее вы писали что для проверки нужно подключить исключительно затвор к переключателю.

Тэк-с. Любая точка ("место") одного и того же проводника - равнозначна. Вы можете подключить пробник к контакту в ближайшим отверстии к переключателю, или в любое другое, которое соединино с ним.

electron2501 в сообщении #1580753 писал(а):

Так же не поняла что за термин "общий провод". Это провод, которым соединены 2 отверстия на плате?

Нет. Это то, куда в данном случае подключен минус питания (это не всегда так, но у Вас - так). Не отдельный контакт, а весь проводник. Например:
- все контакты "на синей линии", к которой подключен минус батарейки.
- все контакты на другой "синей линии", которая подключена к первой перемычкой.
- и всё, что непосредственно подключено к контактам на этих синих линиях.
Вроде бы обсуждали это раньше...

-- 08.02.2023, 17:50 --

Помнится писал такое: "если соединить два проводника, то получится один проводник".
Вот общий провод - это один проводник (который может представлять собой много шин, проводов, перемычек, но которые соединены друг с другом), к которому подключен (в данном случае) минус батарейки.

[electron2501]

А, то есть, общий провод значит "всё что подключено к одному ПРОВОДНИКУ тока", яснее стало. А почему "общим проводом" называется именно минус питания. Ведь если убрать "плюс" то один минус ничего питать не будет в шине и подключенных к ней элементов?

Похоже, проблема решена! Я подключила к свободному выходу переключателя (четвёртому, если слева направо считать) затвор и проверила - работает адекватно. Далее снова попыталась второй (который за B отвечал и не работал) подключить. Выяснилось, что дело в подключении резистора. Оно барахлило. Как только я фиксировала пальцем его всё начинало работать. Теперь он встал надёжно и переключатель работает как надо. Далее два вопроса отсюда:

1) Объясните связь этих вещей. Функция резистора в данном случае в чём? Опять же не поняла почему он тут такой мощный стоит, хоть и обсуждали ранее. Если сверху назначение перемычки вроде ясно (она даёт питание), то резистор не понятен в своей функции. Что-то мне подсказывает, что я абсолютно не понимаю этот участок схемы С переключателем как элементом впервые столкнулась на практике. Там ранее была схема с ним, но я не захотела её собирать, так как ничего не загорелось бы, а разочаровываться не хотелось, боялась испытать потерю мотивации из-за постоянных неудач. Теперь я чувствую себя увереннее, спасибо за то, что участники темы настояли на необходимости довести схему до рабочего состояния! Я реально много для себя поняла в ходе разбора. Всё просто - элементы не так подключены, оказывается. А я себе чего только не придумывала, м-да...

2) Собственно, что дальше? Проверять на ТИ?

-- 08.02.2023, 18:12 --

3) Кстати, вот ещё одно явление всплыло. Один из шнуров подсоединён к затвору, а второй конец никуда не подсоединён (в воздухе болтается). Второй шнур это связь затвора другого транзистора и переключателя. Щёлкаю переключатель - зажигаются ОБА СД. И второй "болтающийся" гаснет лишь если воткнуть его к минусу. Что это значит?

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1580761 писал(а):

А, то есть, общий провод значит "всё что подключено к одному ПРОВОДНИКУ тока", яснее стало.

Уточнение, не к любому одному проводнику, а к конкретному. В данном случае - к проводнику, подключенному к минусу батарейки.

electron2501 в сообщении #1580761 писал(а):

А почему "общим проводом" называется именно минус питания. Ведь если убрать "плюс" то один минус ничего питать не будет в шине и подключенных к ней элементов?

Так повелось, что в схемах обычно есть проводник, к которому подключено много чего, заметно больше чем к другим. Его принято называть "общим проводом", и он имеет специальной обозначение на принципиальных схемах. В цифровых схемах он почти всегда совпадает с проводником, куда подключен минус питания.

electron2501 в сообщении #1580761 писал(а):

1) Объясните связь этих вещей. Функция резистора в данном случае в чём? Опять же не поняла почему он тут такой мощный стоит, хоть и обсуждали ранее.

Ещё раз. Учимся говорить правильно.
Мощность резистора - это максимальная мощность которая может быть на нём рассеяна в тепло. Она, как правило зависит от размера. И тут не играет никакой роли.
Главное свойство резистора - его сопротивление. То есть 10 кОм - это сопротивление!
Почему тут стоит такой номинал... потому что в данном случае он подходит (более подробно - надо углубляться в закон Ома и далее).
Назначение этого резистора - подключить через себя вход микросхемы сумматора к общему проводу (минусу питания), когда переключатель будет разомнут. Чем подаёт на вход логического элемента логический ноль.

electron2501 в сообщении #1580761 писал(а):

Если сверху назначение перемычки вроде ясно (она даёт питание),

Она не даёт питание. Так как в переключателе нЕчего "питать" - там две проволочки, которые или соединяются или размыкаются. Она (перемычка) подключает к плюсу питания вход микросхемы при замкнутом переключателе. Чем подаёт на вход логического элемента логическую единицу.

electron2501 в сообщении #1580761 писал(а):

2) Собственно, что дальше? Проверять на ТИ?

Да.

[electron2501]

https://postimg.cc/nCzhVFs9

Хм... Явление усложнилось. Хотела сделать фото положения. На этот раз второй СД (не подключённый который) загорался постепенно и что самое странное, когда я чиркаю (как спичкой об коробок) "свободным" концом провода об чёрную "подставку" для платы СД гаснет. Что это? В воздухе витают электроны и липнут к штекеру?

-- 08.02.2023, 18:31 --

1) То есть, формально, если большинство элементов будет подключено к "плюсу", а не минусу, то он будет "общим проводником"? Не совсем ясен смысл введения этого расплывчатого термина в таком случае Можно ведь обходиться без него, а просто говорить "шина", ведь в конечном счёте всё к ней подключается.

2) Опять же, не понятно в чём смысл резистора. Сверху обычная перемычка проводит плюс. Без резистора. Снизу резистор проводит минус. Почему не используется так же точно обычная перемычка?

-- 08.02.2023, 18:36 --

Пока набирала сообщение СД опять загорелся и весьма существенно, даже лёжа свободным концом на "спичечном коробке". При взаимодействии с ним повторно (прикосновении) уменьшается сила свечения. При "чиркании" исчезает. Сейчас вот перед отправкой специально подошла глянуть. Лежит на пластмаске, не горит СД. Подняла в воздух быстро засветился. Чиркаю - гаснет. Откуда ток берётся в СД?

-- 08.02.2023, 18:47 --



Отключила второй - им также теперь можно "чиркать". Но теперь уже не загораются после пары чирканий.