Užraktas iš esmės reiškia „fiksuotis tam tikroje būsenoje“. Elektronikoje fiksatoriaus grandinė yra grandinė, kuri užrakina išėjimą, kai įjungiamas trumpalaikis įvesties paleidimo signalas, ir išlaiko šią būseną net pašalinus įvesties signalą. Ši būsena išliks neribotą laiką, kol maitinimas bus atstatytas arba bus paskirtas išorinis signalas. Užrakto grandinė yra panaši į SCR (Silicon Controlled Rectifier) ir gali būti labai naudinga pavojaus grandinėse, kur nedidelis trigerio signalas įjungs aliarmą neribotą laiką, kol bus atstatytas rankiniu būdu. Anksčiau mes sukūrėme keletą signalizacijos grandinių:
- Apsaugos nuo lazerio grandinė lazeriu
- Priešgaisrinė signalizacija naudojant termistorių
- Apsaugos nuo įsilaužimo grandinė
- IR pagrįstas saugos signalizacija
- Gaisro aliarmo sistema naudojant AVR mikrovaldiklį
Šiandien mes statysime labai paprastą ir pigią fiksatoriaus grandinę naudodami tranzistorius. Ši grandinė gali būti naudojama kintamosios srovės tinklo apkrovoms ir aliarmams sukelti.
Komponentai:
- Rezistoriai - 10 k (2), 100 k (2), 220 omų (1)
- Transistoriai- BC547, BC557
- Kondensatorius - 1uF
- Estafetė- 6v
- Diodas- 1N4148
- LED
- Maitinimo šaltinis - 5v-12v
Grandinės schema:
Fiksavimo grandinės schema yra paprasta ir lengvai sukonstruojama. Rezistoriai R1 ir R4 veikia kaip srovės ribotuvas rezistorius tranzistoriui Q1, o rezistoriai R2 ir R3 - kaip srovę ribojantys rezistoriai tranzistoriui Q2. BJT tranzistorių pagrinduose turi būti naudojami srovės ribotuvai, kitaip jie gali sudegti. Kitų komponentų paskirtis paaiškinta žemiau „Darbo skyriuje“.
Darbinis paaiškinimas:
Prieš pradėdami aiškinimą, turėtume atkreipti dėmesį į tai, kad tranzistorius Q1 BC547 yra NPN tranzistorius, kuris vykdo arba įsijungia, kai jo pagrindui yra naudojama maža teigiama įtampa. Tranzistorius BC557 yra PNP tranzistorius, kuris vykdo arba įsijungia, kai jo pagrindui yra naudojama neigiama įtampa (arba žemė).
Iš pradžių abu tranzistoriai yra išjungtoje būsenoje, o relė išjungta. PNP tranzistoriaus BC557 pagrindas yra prijungtas prie teigiamos įtampos su srovės ribotuvu R3 rezistoriumi, kad jis netyčia neveiktų. Kondensatorius C1 buvo naudojamas kaip atsargumo priemonė, kad būtų išvengta atsitiktinio ir klaidingo grandinės suveikimo.
Dabar, kai tranzistoriaus BC547 bazei yra taikoma nedidelė teigiama įtampa, ji įjungia tranzistorių, o tranzistoriaus bazė Q2 BC557 prisijungia prie žemės. Rezistoriai R2 ir R3 apsaugo nuo trumpojo jungimo esant tokiai būklei. Dabar, kai įsijungia tranzistoriaus bazė BC557, ji pradeda veikti ir įjungia relės ritę, kuri įjungia relę ir įjungia prie relės prijungtą įrenginį. Mūsų atveju šviesos diodas šviečia.
Iki šiol tai yra įprastas elgesys, tačiau dėl ko tai tampa „užrakto“ grandine. Jei pastebite, tranzistoriaus BC557 kolektorius yra prijungtas prie tranzistoriaus BC547 pagrindo per srovę ribojantį rezistorių R4. Kai tranzistorius BC557 įsijungia, srovė teka dviem kryptimis, pirmiausia į relę, o antra - į tranzistoriaus Q1 pagrindą. Taigi ši grįžtamojo ryšio įtampa į tranzistoriaus BC547 pagrindą išlaiko tranzistorių BC547 įjungtą neribotą laiką, net ir pašalinus įėjimo trigerio įtampą. Tai savo ruožtu išlaiko antrąjį tranzistorių neribotą laiką ir akimirksniu susidaro fiksatorius arba spyna.
Dabar signalas ar įrenginys, prijungtas prie relės, liks įjungtas, kol maitinimas bus atstatytas. Arba prie šios grandinės galima pridėti mygtuką „Reset Push“, kad būtų nutraukta fiksatoriaus būsena. Šis mygtukas sujungtų tranzistoriaus BC547 pagrindą su žeme, kuris išjungia Q1 ir Q2 ir sulaužo fiksatorių.
Jei nenorite užfiksuoti jokių kintamosios srovės prietaisų ir tiesiog norite įjungti šviesos diodą arba garsinį signalą, galite tiesiog nuimti relę ir prijungti šviesos diodą tiesiai vietoje relės su rezistoriumi.
Diodas 1N4148 naudojamas užkirsti kelią atvirkštinės srovės srautui, kai tranzistorius yra išjungtas. Kiekviena induktoriaus ritė (relėje) staiga išjungdama sukuria vienodą ir priešingą EMF, tai gali sukelti visišką komponentų pažeidimą, todėl norint išvengti atvirkštinės srovės reikia naudoti diodą. Čia supraskite relės veikimą.