Home > Technologie > Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

0
Advertisement

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Die folgenden Informationen sind eine Einzelstunde in einem größeren Projekt. Weitere große Projekte hier.

Zurück zur vorherigen Lektion: Versuchsaufbau - Schmitt - Trigger - Oszillator

Unterrichtsübersicht:

Jetzt machen wir einen Schaltplan für unsere Schaltung!

Schritt 1: Erste Schritte

In dieser Lektion lernen Sie, wie Sie eine Schaltung in der 123D Schaltungen Schema-Editor erstellen. Die Schaltung, die Sie in diesem Schaltplan beschreiben, ist ein Schmitt-Trigger-Oszillator, der eine blinkende LED ansteuert.

Sie können bereits mit dem Breadboard-Editor in 123D Circuits vertraut sein. Der Schaltplaneditor ist wesentlich vielseitiger in der Beschreibung komplexer Schaltungen, hat aber sowohl Vor- als auch Nachteile für den Breadboard-Editor.

Einige dieser Vorteile sind, dass viele weitere Komponenten zur Verfügung stehen, Verbindungsdrähte vielseitiger sind, und da die meisten Schaltungen in Bezug auf ihre Schaltbilder beschrieben sind, ist es leicht, Beispiele zu finden, um von anderen zu arbeiten und Ihre Entwürfe an andere über Schaltbilder zu übergeben.

Die Nachteile sind wenige, aber signifikant. Es gibt keine Simulation der Schaltung zur Verfügung, und das Schema kann sehr unterschiedlich von der physikalischen Schaltung.

  1. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Werbung

Schritt 2: Was ist ein Schaltplan?

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Was ist ein Schema? Ein Schaltplan ist eine bildliche Darstellung einer Schaltung, die zeigt, wie verschiedene Komponenten miteinander verbunden sind.

  1. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 3: Schematische Komponenten

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Jede Komponente in der Schaltung wird durch ein Bild dargestellt, mit einem kleinen Text, um ihm einen eindeutigen Namen zu geben und vielleicht mehr über das Teil zu erzählen. Die Art der verwendeten Bilder kann variieren. Sie zeigen in der Regel Anschlusspunkte, können aber auch ein Symbol des Standardschemasymbols oder die allgemeine Form des physikalischen Teils umfassen.

Hier sind einige Beispiele.

  1. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 4: Verbindungen zwischen Komponenten

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Feste Linien werden dann verwendet, um Verbindungen (Drähte oder Platinenspuren) zwischen den Teilen zu zeigen. Wenn die Linien kreuzen oder schneiden, zeigt ein kleiner schwarzer Punkt, wo sie verbunden sind.

  1. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 5: Zusammenstellen der Komponenten

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Zuerst sammeln Sie die Komponenten für die Leistung Teil der Schaltung.

  1. Klicken Sie auf "Komponenten".
  2. Klicken Sie auf "Alle Komponenten".
  3. Geben Sie in der Komponenten-Suchleiste "GND" ein.
  4. Klicken Sie auf "Hinzufügen" auf der oberen Suchergebnis.
  5. GND (Masse) irgendwo auf den Bildschirm stellen.
  6. Geben Sie in der Komponenten-Suchleiste den "Kondensator" ein.
  7. Finden Sie den Namen "Polarized Capacitor" und klicken Sie auf "Add".
  8. Stellen Sie den Kondensator direkt über die GND, mit ein wenig Abstand zwischen ihnen.
  9. Geben Sie in der Komponenten-Suchleiste "VCC" ein.
  10. Scrollen Sie nach unten, um das zu finden, das aussieht wie ein Kreis an der Spitze mit einer Vertikalen wie unten (ϙ) und klicken Sie auf "Hinzufügen".
  11. Legen Sie den VCC direkt über dem Kondensator, mit ein wenig Platz zwischen ihnen.
  12. Geben Sie in der Komponenten-Suchleiste "Diode" ein.
  13. Scrollen Sie nach unten, um den Namen "Diode" zu finden, mit Beschreibung "Stellt sicher, dass Strom nur in 1 Richtung fließt. ...
  14. Klicken Sie auf "Hinzufügen" und legen Sie es rechts neben dem Raum zwischen VCC und dem Kondensator.
  15. Klicken Sie erneut auf "Komponenten", um die Komponentenauswahl zu verbergen.
  16. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 6: Hinzufügen von Verbindungen

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Zeit, diese zusammen zu haken.

  1. Platzieren Sie den Mauszeiger über die GND-Komponente, bis eine kleine schwarze Box mit einem roten Kreis angezeigt wird.
  2. Klicken Sie mit der Maus auf den Draht.
  3. Ziehen Sie die blaue Linie bis zum unteren Ende des Kondensators, bis die schwarze Box erscheint.
  4. Klicken Sie mit der Maus auf den Draht.
  5. Gleiches tun, um einen Draht zwischen der Oberseite des Kondensators und VCC anzuschließen.
  6. Klicken Sie auf die Diode, um sie auszuwählen.
  7. Drücken Sie einmal "R" (oder klicken Sie auf das Drehen-Symbol), um die Diode so zu drehen, dass der Pfeil nach links zeigt.
  8. Schließen Sie einen Draht zwischen der linken Seite der Diode und der Oberseite des Kondensators an.
  9. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 7: Stromzufuhr

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Fügen Sie eine Verbindung für Batterie-Box Drähte zu verbinden.

  1. Klicken Sie auf "Komponenten".
  2. Geben Sie in der Komponenten-Suchleiste "2 Pin Header" ein.
  3. Scrollen Sie nach unten, um den Namen "Generic 2 pin header" zu finden, mit Beschreibung "2.54mm pitch 2pin header".
  4. Klicken Sie auf "Hinzufügen" und legen Sie es rechts von der Diode.
  5. Klicken Sie erneut auf "Komponenten", um die Komponentenauswahl zu verbergen.
  6. Klicken Sie auf den Kreis in der Komponente.
  7. Drücken Sie den Abwärtspfeil auf Ihrer Tastatur, um zu sehen, dass jeder Stift dieser Komponente separat bewegt werden kann.
  8. Drücken Sie "R" zweimal, um den Stift so zu drehen, dass die Linie nach links zeigt.
  9. Wählen Sie den anderen Pin und drehen Sie den gleichen Pin.
  10. Bewegen Sie den Stift mit der Aufschrift "U1_1" rechts neben der Diode mit etwas Abstand zwischen ihnen.
  11. Bewegen Sie den Stift mit der Aufschrift "U1_2" direkt darunter und irgendwo zwischen dem Kondensator und GND.
  12. Fügen Sie einen Draht vom Stift "U1_1" zur rechten Seite der Diode hinzu.
  13. Fügen Sie einen Draht von Stift "U1_2" zu GND.
  14. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 8: Der Stromkreis

Der Minuspol der Batterie oder Stromversorgung (Masse) wird mit U1_1 verbunden. Der Pluspol (+6 Volt) wird mit U1_2 verbunden. Der Kondensator ist da, um kleine Leistungsschwankungen zu beseitigen, wenn die Stromquelle nicht stabil ist. Die Diode ist da, um sicherzustellen, dass, wenn die Versorgungsspannung versehentlich rückwärts geschaltet wird, kein Strom fließt und der Rest des Stromkreises nicht beschädigt wird.

  1. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 9: Hinzufügen des Schmitt-Triggers

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Jetzt fügen Sie den Schmitt-Trigger-Mikrochip hinzu und geben ihm Strom, indem er ihn an GND und VCC (die Leistungsschienen) anschließen.

  1. Klicken Sie auf "Komponenten".
  2. Mit dem Suchwort "schmitt" suchen und fügen Sie einen 74HC14 (Hex-invertierenden Schmitt-Trigger) zum Projekt links von Ihrem bestehenden Stromkreis hinzu.
  3. Klicken Sie erneut auf "Komponenten", um die Komponentenauswahl zu verbergen.
  4. Wählen Sie die vorhandene VCC aus, die Sie zuvor hinzugefügt haben (der Kreis oben im Stromkreis).
  5. Kopieren und Einfügen, um eine zweite zu erstellen. Verschieben Sie den neuen über Pin 14 des soeben hinzugefügten Mikrochips.
  6. Verbinden Sie einen Draht zwischen ihm und Pin 14.
  7. Kopieren und fügen Sie die GND aus dem Stromkreis, legen Sie es unter Pin 7 und verbinden Sie es mit einem Draht an Pin 7.
  8. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 10: Hinzufügen der LED

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Im Gegensatz zu anderen Komponenten, wenn Sie zusätzliche Kopien von VCC oder GND zu Ihrem Schaltkreis hinzufügen, werden sie automatisch miteinander verbunden, obwohl kein Draht zwischen ihnen gezogen wird.

Als Nächstes fügen Sie die LED und den Strombegrenzungswiderstand hinzu.

  1. Klicken Sie auf "Komponenten".
  2. Verwenden Sie das Suchwort "LED", finden Sie das mit der Beschreibung, "Eine Art von Diode, die beleuchtet ..." und fügen Sie irgendwo unter Pin 3 des Mikrochips.
  3. Verwenden Sie das Suchwort "Widerstand", finden Sie die mit der Beschreibung "Resist the flow of electric ..." und fügen Sie irgendwo unter Pin 5 des Mikrochips.
  4. Klicken Sie erneut auf "Komponenten", um die Komponentenauswahl zu verbergen.
  5. Wählen Sie den Widerstand und drücken Sie "R" einmal, um es horizontal zu machen.
  6. Schließen Sie die rechte Seite des Widerstandes an die GND an Pin 7 an.
  7. Wählen Sie die LED und drücken Sie "R" dreimal, bis der Pfeil nach rechts zeigt.
  8. Schließen Sie die rechte Seite der LED (Kathode) mit einem Draht an die linke Seite des Widerstands an.
  9. Verbinden Sie die linke Seite der LED (Anode) mit Stift 2 des Mikrochips.
  10. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 11: Feedback hinzufügen

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Als Nächstes fügen Sie den Feedbackteil der Schaltung hinzu.

  1. Kopieren und fügen Sie den vorhandenen Widerstand und platzieren Sie das neue irgendwo unter Pin 1 des Mikrochips.
  2. Verbinden Sie die rechte Seite des Widerstands mit einem Draht mit dem Stift 2 des Mikrochips.
  3. Klicken Sie auf "Komponenten".
  4. Mit dem Suchbegriff "Potentiometer" finden Sie die Komponente mit der Bezeichnung "Einstellbarer Widerstand. ... "und fügen Sie es irgendwo auf der linken Seite des Widerstandes Sie gerade hinzugefügt.
  5. Klicken Sie erneut auf "Komponenten", um die Komponentenauswahl zu verbergen.
  6. Wählen Sie das Potentiometer und drücken Sie "R" zweimal, um es so zu drehen, dass der Pfeil nach links zeigt.
  7. Verbinden Sie den Pfeil mit der linken Seite des Widerstands, den Sie gerade mit einem Draht.
  8. Verbinden Sie die Oberseite des Potentiometers mit dem Stift 1 des Mikrochips.
  9. Kopieren und fügen Sie den Kondensator aus dem Stromkreis und legen Sie die neue auf der linken Seite des Potentiometers.
  10. Verbinden Sie die Oberseite des Kondensators (positives Ende) mit dem Stift 1 des Mikrochips.
  11. Kopieren und fügen Sie einen der vorhandenen GND-Punkte und legen Sie es irgendwo unter dem Kondensator, die Sie gerade hinzugefügt.
  12. Verbinden Sie den Boden des Kondensators (negatives Ende) mit dem GND.
  13. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 12: Einstellen von Werten

Schematischer Schmitt-Trigger-Oszillator

Zu diesem Zeitpunkt ist der Schaltplan fast vollständig. Jetzt müssen Sie nur noch Kondensatoren und Widerstände zuweisen.

  1. Wählen Sie den Kondensator im Leistungsbereich des Stromkreises aus.
  2. Ändern Sie im Feld oben links die Kapazität auf .1 μF, und aktivieren Sie das Kontrollkästchen neben dem, um diesen Wert im Schaltplan anzuzeigen.
  3. In gleicher Weise die Kapazität der Rückkopplungskapazität auf 100 μF ändern und diesen Wert sichtbar machen.
  4. Von links nach rechts die Werte des Potentiometers und der beiden anderen Widerstände auf 100 kΩ, 27 kΩ bzw. 470 Ω (nicht kΩ) ändern und diese Werte sichtbar machen.
  5. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 13: Fertigstellung

Vielleicht finden Sie es notwendig, die Komponenten zu bewegen, um den Schaltplan so zu schauen, wie Sie es wollen. Fühlen Sie sich frei, um alle Änderungen, die Sie möchten.

Der Schaltplan, zusammen mit der Stückliste (oben rechts im Editor verfügbar), reicht aus, um die Schaltung vollständig zu beschreiben.

Der Schaltplan ist vollständig! Herzliche Glückwünsche!

In der nächsten Lektion lernen Sie, eine Leiterplatte für unsere Schaltung zu machen!

Nächste Lektion: PCB - Schmitt - Trigger - Oszillator

Related Reading