@HomiIdytyom

Здравствуйте, буду признателен за развернутые ответы
Помогите понять коллекторная цепь что под этим подразумевается?
И что значит сигнал инвертирован на коллекторе? почему он не инвертируется на эмиттере


Картинка взята из учебника Занимательная Электраника Юрий Ревич

Правильно ли я понимаю схему, если ее дорисовать?


Диод загорается если напряжение на базу не подается, и не горит если подается, инвертирование сигнала(напряжение)?

Пытаюсь понять, как работает ДТЛ и РТЛ логика, собрать несколько схем, базовых операций с двоичным кодом

0

@ivsy

Наоборот. Если есть напряжение на входе, то есть и на лампе (лампа светится). Но. Напряжение на коллекторе относительно земли при этом низкое, как раз потому, что есть инверсия входного сигнала.

0

@VtodyMyti

Дорисованная схема не то чтобы неработоспособна, но так не делается - светодиод будет всегда гореть через лампочку (пока не сгорит), а на коллекторе будет непоймичто.

Дорисованный вами светодиод сотрите, чтобы он вам не мешал.

"Коллекторная цепь" - это лампочка.

"Инвертирование транзистором" входного сигнала попробую описать так:

База - это ваша рука, а эмиттер и коллектор - контакты выключателя.

1.
Если ваша рука опущена (база прижата к земле), то "контакты выключателя" (эмиттера и коллектора) при этом разомкнуты. При этом эмиттер - на "минусовой" земле, а коллектор - на плюсе питания. Почему он на плюсе питания? Потому что ток от плюса батарейки через лампочку, через "контакты выключателя" (эмиттер и коллектор) и далее на землю не течёт - напряжение от плюса батарейки "проходит" сквозь лампочку и "останавливается" на контакте коллектора. То есть на контакте коллектора - плюс питания.

2.
Вы "поднимаете руку и замыкаете эмиттер с коллектором".
То есть на базе теперь не "земля", а нечто "выше" её, "плюсее". На вашей дорисованной схеме это указано левой батарейкой. Это правильно.
Что при этом на коллекторе и эмиттере?
Они получаются "соединены вместе".
То есть на коллекторе теперь, как и на эмиттере, ("минусовая") земля.
А куда делось плюсовое напряжение с коллектора?
А оно теперь приложено полностью к лампочке - сверху на лампочке плюс питания, а снизу (через эмиттер и коллектор) - "минусовая" земля.
Смотрим, что получилось: На базе "поднялся" плюс, а коллектор "опустился" в землю, в минус - то есть входной сигнал "поднялся от земли в плюс", а выходной коллекторный сигнал при этом "опустился" с плюса до земли.

3.
Что при этом с лампочкой?
Когда база "опущена", коллектор и эмиттер разъединены, и лампа не горит.
Когда база "поднята", коллектор и эмиттер соединены, и лампа загорается.
То есть при "опущенной" базе лампа не горит, при поднятой базе - лампа загорается.
То есть лампа горит "в фазе" с поднятием базы, а коллектор при этом оказывается "в противофазе" с базой - инвертирован.

Разумеется, транзистор в описанном случае - идеальный (даже не "идеальный", а "условный"), таких биполярных транзисторов не бывает, у них другой принцип работы (моё описание больше подходит к полевым транзисторам с изолированным затвором), но идея "инвертирования" описана правильно.
Теперь потупите сами на это описание день-два - и оно впитается в кровь.

Попутно: у вас транзистор NPN, соответственно, описание "плюсов" и "минусов" относится именно к нему.
Если взять транзистор PNP, то все полярности надо развернуть наеборот. Тогда "поднятая рука" будет подавать на базу "минус", а коллектор, соединяясь с эмиттером, будет прижиматься к "плюсовой земле".

0

@u37

"Дорисованная схема не то чтобы неработоспособна, но так не делается - светодиод будет всегда гореть через лампочку (пока не сгорит), а на коллекторе будет непоймичто."
Очень мило. Под понятием "лампочка" вовсе не следует автомобильная фара. "Светодиод", так-же может быть на любую мощность, например 3W. Это было раз.
Два - ваше "непоймичто" является типовым решением в схемотехнике. Может правильнее написать "непоймивамичто"?
Варианты вашего непоймичто:
- npn ОЭ, в коллекторе на плюс резистор, светодиод КЭ. Схема обладает очень четким порогом срабатывания, логика включения светодиода - инверсная.
- два светодиода включены последовательно между Vdd и gnd. (вот это полный пипец! СГОРЯТ же!!!)
Напряжение свечения светодиодов, суммарное, выбрано таким, чтобы они не открывались. Теперь, если среднюю точку через резистор соединять (или не соединять) с Vdd/gnd, можно получить режим свечения любого из двух светодиодов. Или обоих сразу, при импульсном управлении. (см. схему ST-LINK)

0

@HomiIdytyom

Спасибо за ответ, очень доходчиво, но как бы это сказать, я не представляю как правильно соединить диод, а не лампочку, так чтобы лампочка гасла, и диод загорался( инвертирование сигнала), просто если шерстить интернет, то схемы в основном идут для людей уже хорошо понимающих радиоэлектронику, и терминологию, тот же Юрий Ревич долго мне был непонятно, пока я не прочитал первые 10 глав Ландсберга, по этой теме, например там упоминается что напряжение всегда отсчитывается от чего-то, а кто уже давно в электронике, говорят просто ,напряжение там то и там то( подразумевая общий провод, точку, землю, массу, корпус прибора).

Хочу подытожить, мое непонимание идет скорее , как это сигнальный отдельно, питание отдельно, все же напряжение, соответственно, разные частоты только если, тогда не пересекаются, и еще больше вопросов возникает, поэтому хочу тупо понять без теории( изучаю, но теоритическая физика много времени ест и еще не все понятно), обьясните на пальцах на рисунке для тупых, как различать сигнальную цепь, от силовой, ну не могу я никак согласится ведь они же пересекаются и там и там течет ток, только разная амплитуда напряжения

0

@VtodyMyti

u37, ваши упражнения милы и занимательны, однако к схеме ТС имеют очень малое отношение. :)
Особо позабавили ваши соображения по поводу сочетания лампы накаливания и стабилизации тока светодиода. Жесть! :) Напишите китайцам, может, хоть они они попробуют применить такое решение в своих игрушках - ведь покупать новые будут чаще. :)
По вариантам "непоймивамичто" тоже много забавных перемен: и резистор вместо лампочки, и столбик светодиодов вместо одного, указанного на схеме. Можете продолжать в том же духе, пока вам самому не надоест - ваш пытливый ум реально забавляет, хотя и не имеет отношения к вопросам ТС. ;)

0

@HomiIdytyom

Вы не понимаете, глубину вопроса.

0

@DYZIT

Хорошо сказано! Кратко и точно! Краткость - сестра таланта!

0

@u37

Согласен, круто. Как вы замечательно, со всего разбега, плюхнулись в лужу. Жесть.
"Лампочка" является почти идеальным заменителем источника тока. Установка лампочки в светодиодный фонарик - нее, китацы до такого не додумаются.
К слову, в некоторых конструкциях я использовал ЛН как ИТ - всегда отличный результат.
Так что ... вылезайте из лужи, это не гигиенично.

0

@VtodyMyti

Я же говорил - вы надёжа и опора для китайцев! :)))

0

@HomiIdytyom

Я же говорил - вы надёжа и опора для китайцев! :)))

я изменил конструкцию вроде так наглядней инверсия

0

@DYZIT

Это 3,17здец... Начинайте инверсию с одного транзистора.

0

@yiv91

В схемах принято не рисовать провода, на которые подключается много деталей, чтобы не загромождать схему, отчего она становится плохо читаемой. Вместо этого рисуют знак "общего провода", и еще некоторые провода помечают надписями, например, "+5в". Из этого правила есть редкие исключения. Если питание идет из розетки и проходит через диодный мост, его отрицательный конец бывает нарисован как "общий", хотя фактически он является "общим" только для небольшого участка схемы (блока питания), и его нельзя соединять с заземлением или шасси прибора. Реально на нем будут импульсы отрицательного напряжения -315 вольт, если считать от "настоящей" земли. В некоторых схемах бывает несколько разных "общих" проводов, и они рисуются разными значками, например, одной чертой и тремя чертами.

Разделение цепей на сигнальные и питающие на самом деле условно и относится только к функции, которую вкладывает в цепь разработчик или пользователь. В большинстве случаев можно быть уверенным, что напряжение в сигнальной цепи от долей вольта до нескольких вольт, а токи - доли миллиампера или миллиамперы. Хотя для всех цепей соблюдаются основные законы электротехники - Ома и Кирхгофа. Из правил разделения цепей тоже бывают исключения. Например, индукторный вызов для телефонного аппарата старой системы - это сигнальный или питающий? С одной стороны, это сигнал, чтобы абонент узнал, что его вызывают. С другой стороны, это питающее напряжение для звонка, и другого источника питания для работы у него нет.

Еще пример. С вывода процессора выходит логический сигнал 0в или +5в. Но никто не запрещает нагрузить на него какое-то устройство, получающее питание именно с порта процессора, например, маломощный передатчик на 433 МГц. Или еще один процессор. А с его порта - запитать третий процессор. А с него - четвертый. и т.д.

Самая большая путаница возникает с "землей". Если бы сопротивление проводов "земли" было всегда равно 0, то никаких проблем бы не было. Но реальные провода всегда обладают небольшим сопротивлением, и любые токи, протекающие по ним, вызывают небольшое падение напряжения. Некоторым схемам это неважно, а для чувствительных усилителей это становится проблемой номер 1, называется "земляная петля". Общим решением здесь будет соединение Кельвина.. Но это уже отдельная большая тема. А для начала достаточно знать, что к "общему" проводу подключается и "общий" провод от блока питания, и "общий" провод источника сигнала для схемы, а также этот же "общий" при необходимости передается на следующее устройство, которое относительно него отсчитывает напряжение, т.е., он для него служит опорным.

Для исключения протекания сигнальных токов в тех же цепях, что и питающие, придумали передавать сигналы двумя противофазными напряжениями одновременно. "Общий" провод при этом тоже соединяется, но он служит только для уравнивания потенциалов между схемами, но сигналы по нему не идут. Сигналом является разность между двумя проводами. Этот метод имеет большое преимущество в плане помехозащищенности и применяется в измерительной и качественной звуковой аппаратуре. В частности, соединение Ethernet "витая пара" - пример именно такого соединения.

0

@HomiIdytyom

В схемах принято не рисовать провода, на которые подключается много деталей, чтобы не загромождать схему, отчего она становится плохо читаемой. Вместо этого рисуют знак "общего провода", и еще некоторые провода помечают надписями, например, "+5в". Из этого правила есть редкие исключения. Если питание идет из розетки и проходит через диодный мост, его отрицательный конец бывает нарисован как "общий", хотя фактически он является "общим" только для небольшого участка схемы (блока питания), и его нельзя соединять с заземлением или шасси прибора. Реально на нем будут импульсы отрицательного напряжения -315 вольт, если считать от "настоящей" земли. В некоторых схемах бывает несколько разных "общих" проводов, и они рисуются разными значками, например, одной чертой и тремя чертами.

Разделение цепей на сигнальные и питающие на самом деле условно и относится только к функции, которую вкладывает в цепь разработчик или пользователь. В большинстве случаев можно быть уверенным, что напряжение в сигнальной цепи от долей вольта до нескольких вольт, а токи - доли миллиампера или миллиамперы. Хотя для всех цепей соблюдаются основные законы электротехники - Ома и Кирхгофа. Из правил разделения цепей тоже бывают исключения. Например, индукторный вызов для телефонного аппарата старой системы - это сигнальный или питающий? С одной стороны, это сигнал, чтобы абонент узнал, что его вызывают. С другой стороны, это питающее напряжение для звонка, и другого источника питания для работы у него нет.

Еще пример. С вывода процессора выходит логический сигнал 0в или +5в. Но никто не запрещает нагрузить на него какое-то устройство, получающее питание именно с порта процессора, например, маломощный передатчик на 433 МГц. Или еще один процессор. А с его порта - запитать третий процессор. А с него - четвертый. и т.д.

Самая большая путаница возникает с "землей". Если бы сопротивление проводов "земли" было всегда равно 0, то никаких проблем бы не было. Но реальные провода всегда обладают небольшим сопротивлением, и любые токи, протекающие по ним, вызывают небольшое падение напряжения. Некоторым схемам это неважно, а для чувствительных усилителей это становится проблемой номер 1, называется "земляная петля". Общим решением здесь будет соединение Кельвина.. Но это уже отдельная большая тема. А для начала достаточно знать, что к "общему" проводу подключается и "общий" провод от блока питания, и "общий" провод источника сигнала для схемы, а также этот же "общий" при необходимости передается на следующее устройство, которое относительно него отсчитывает напряжение, т.е., он для него служит опорным.

Для исключения протекания сигнальных токов в тех же цепях, что и питающие, придумали передавать сигналы двумя противофазными напряжениями одновременно. "Общий" провод при этом тоже соединяется, но он служит только для уравнивания потенциалов между схемами, но сигналы по нему не идут. Сигналом является разность между двумя проводами. Этот метод имеет большое преимущество в плане помехозащищенности и применяется в измерительной и качественной звуковой аппаратуре. В частности, соединение Ethernet "витая пара" - пример именно такого соединения.

Воот, все очень понятно, огромное спасибо за ответ, как раз это и хотел узнать, т.к. мало где подробно разбирается особенность земли, общего провода, и сигнального, есть но в большинстве случаем в книгах идет с мат. выкладками, и с расчетом на человека уже с большим опытом в схем технике, требующих хорошей подкованности, математического аппарата, а я пока еще плохо изучил эту тему, но хочу именно практикой набивать руку, чтобы уже когда теория будет на уровне практика тоже была на уровне.

Однозначно лайк за ответ!

0

@dosykus_2

VtodyMyti, наверное надо самому подучиться, прежде чем других учить.Ась?

0

@VtodyMyti

За новой личиной тот же хвост? :)

0