Це не хороша схема дебютування.
Одна проблема полягає в тому, що (принаймні в ідеалі) перемикач та його з'єднувальні дроти мають опір нуля. Це означає, що конденсатор миттєво розрядиться, коли перемикач закритий. (На практиці також, цей швидкий розряд може бути навіть поганим для контактів комутатора або електропроводки, якщо на конденсаторі є достатньо висока напруга і він має достатньо високу ємність.)
Ємнісний вимикач вимикача повинен повільно заряджати конденсатор, коли перемикач знаходиться в одному стані, і повільно розряджати його, коли він знаходиться в іншому стані. Константа RC не повинна бути однаковою, але це має бути щось не нульове. Схема має резистори, які керують зарядкою конденсатора; йому просто потрібен резистор у петлі вимикача, щоб витончено його розрядити.
Ще одна проблема цієї ланцюга полягає в тому, що світлодіод вимикається лише в тому випадку, якщо ланцюг працює протягом певного часу, наприклад, якщо ланцюг існував з початку часу з тим самим джерелом напруги. Але що робити, якщо в момент джерело напруги було 0В і раптом стрибне до своєї напруги? В цей час конденсатор, який повинен був бути порожнім, починає заряджатися. Поки він заряджається, струм тече, і світлодіод загориться ненадовго, а потім потемніє. (Ну, може, і ні, тому що у вашого джерела є лише 1 В, але це вже інша історія).t=0
У CircuitLab ви можете виділити ці дві ситуації в моделюванні "Часова область". Можна або "Пропустити початкове", або ні. Розв’язувач може або зробити вигляд, що схема існує у заданому стані протягом усієї вічності до моменту , і почати її вирішення звідти. Або це може вирішити це з точки зору того, що ланцюг щойно виник при і джерела напруги спливають до життя, конденсатори порожні тощо.t=0t=0
Останнє зауваження тут полягає в тому, що ланцюг вимикає лише світлодіод, тому відмов перемикача є в основному справними, якщо тільки індикатор не світить на якомусь оптичному детекторі, де відмов перемикача перетворюється на проблему в сигналі. Якщо завдання світлодіода полягає в тому, щоб просто забезпечити досить світле, то ваше око навіть не буде досить швидким, щоб побачити відмов вимикача.
Ось моделювання часової області схеми (після зміни V1 на 3V). Схемою є світлодіодний струм. Важливо: параметр «Пропустити початковий» встановлений на «Так», тому ми можемо побачити, що відбувається, коли конденсатор спочатку порожній, а джерело напруги підводиться до 3В. Це все з вимикачем у відкритому стані.
Як бачите, струм сплескується через світлодіод, а потім згасає. Якщо ваш задум полягав у тому, що світлодіод суворо керується оператором за допомогою кнопки, то ваша конструкція не реалізує ваш намір на сто відсотків.
Що стосується коментаря нижче, припустимо, що мета полягає в тому, щоб насправді привести мікроконтролерний контакт (усе працює на 5 В). По-перше, ми можемо це зробити без будь-якої ємності та впоратися зі знімкою програмного забезпечення шляхом відбору проб шпильки з досить низькою швидкістю.
імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab
Коли перемикач відкритий, вихідний резистор витягується до 0В. Коли ми закриваємо вимикач, напруга у верхній частині резистора піднімається до 5В. Цей вихід може розглядатися як сигнал. Нас цікавить низькочастотна складова сигналу: відносно повільний вимикач натискає. Ми хочемо відхилити високі частоти, як, наприклад, відмов. Для цього ми можемо додати пасивний однополюсний RC низькочастотний фільтр:
моделювати цю схему
Тепер, коли вимикач закривається, напруга поступово піднімається по мірі заряджання конденсатора. Це можна побачити в моделюванні часової області:
Коли перемикач відкрито, конденсатор розрядиться через R1 і R1, поступово скидаючи напругу назад до нуля. Конденсатор в основному слід за напругою R1, але з відставанням через необхідність зарядки через R1 і розряду через R1 і R2. (Зверніть увагу, що розряд вдвічі повільніше заряду!)
Мікропроцесорний вхід відчуває напругу з високим опором, тому ми можемо ігнорувати його ефект навантаження і навіть не показувати його на схемі. Ми не можемо цього зробити у випадку з світлодіодом, оскільки він вимагає струму, який повинен подати наша схема. Цей струм протікає через наші резистори і розвиває напруги, на які ми мусимо враховувати: іншими словами, він має "ефекти навантаження".
Цей тип схеми працює ще краще, якщо ми подаємо вихід на тригер Шмідта. Тригер Шмідта є своєрідним буфером для цифрових сигналів, який показує гістерезис, подібний до термометра. Її вихід виходить високим, коли перевищується якийсь високий поріг входу, і падає, коли перевищується інший низький поріг. Наприклад, він може завищувати, коли вхід перевищує 3,5 вольт, а низький лише тоді, коли вхід падає нижче 1,5.
Тож навіть якщо конденсатор пропускає якийсь шум, який все ще може спричинити невелике перевертання вперед-назад біля перетину порогу входу, тригер Шмідта відкине це.
Припустимо, ми хочемо зняти світлодіод з конденсатором? Проблема полягає в тому, що опір закінчується занадто низьким через необхідність подачі струму на світлодіод. Якщо ми просто використовуємо ту саму схему і робимо резистори меншими (а конденсатор більшим на один і той же коефіцієнт), ми закінчуємо тим, що витрачає потужність. Спосіб це зробити - використовувати невелику сигнальну петлю для обробки вимикача та зняти її, а потім використовувати напругу для управління транзистором, який скидає струм у світлодіод.
Хоча розблокувати світлодіод може бути марним, якщо зробити резистори та / або конденсатор досить великими, ми можемо отримати приємну поведінку: поведінка світлодіода повільно згасає при натисканні та утримуванні кнопки та згасанні, коли вона відпускається.
моделювати цю схему
Це та сама схема, що і раніше: вузол "на мікроконтролер" тепер підключається до основи n-канальної MOSFET, яка приводить струм до світлодіода. MOSFET "буферизує" логіку дебютації від світлодіодного керування. Схему розрядки не турбує низький опір світлодіода, і світлодіод не голодує струмом високими опорами ланцюга дебютації.
