Как работает эта схема генератора RC-импульсов?

Ток течет по двум путям: один, когда переключатель замкнут, а затем обратный, когда переключатель разомкнут (пока в C1 есть заряд).

Когда переключатель замкнут в момент времени t0, C1 не имеет заряда и поэтому действует как короткое замыкание. Таким образом, в момент t0 выход будет эффективно подключен к земле. Когда C1 заряжается, напряжение на выходе поднимется до 5 В, и, таким образом, вы получите обратный импульс.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Когда SW1 разомкнут, C1 может саморазряжаться через R1 и R2.

Вздох. Еще одна плохая вещь Бена Итера.

Как это работает:

• Первоначально кепка изначально разряжена через R1 и R2 и находится на уровне 5В. На выходе тоже 5В.
• Замкните переключатель, разряженный колпачок мгновенно заземлится. Это заземляет и правую сторону — выход.
• Пока переключатель все еще замкнут, конденсатор заряжается через 680 Ом до напряжения питания. Время зарядки составляет 1,1 RC, или около 750 нс.

А теперь еще одна причина, по которой видео Бена Итера — это такие пожары в мусорных баках:

• Когда переключатель размыкается, 1k быстро поднимает левую сторону крышки. Между тем, правая сторона - выход - проходит более 7В, затем разряжается обратно до 5В через 680 и 1к.

Угадай, что? Вы только что поджарили свою фишку (или, если вы нажмете на нее достаточное количество раз этим положительным всплеском, вы, в конце концов, это сделаете). Почему? 7 В (Vcc + 2,0 В) — это абсолютный максимальный номинал для любого ввода-вывода на этом чипе, и эта схема превышает его. Кроме того, в рекомендуемых условиях эксплуатации указано , что Vi(h) должно быть максимально Vcc + 0,3 В.

Это означает, что производитель чипа не хочет, чтобы диоды защиты от электростатического разряда вступали в игру, если, конечно, чип не нуждается в защите от фактического события электростатического разряда.

Короче говоря, Бен Итер показал вам плохой дизайн, который нагружает чип.

Вот что-то, что не будет этого делать ( моделируйте это здесь ):

Диод фиксирует положительное напряжение при отпускании кнопки, чтобы оно не попало на чип и не повредило его.

Вы можете сколько угодно спорить, что у самого чипа есть защита, но этого может быть недостаточно, и когда дело доходит до драки, паспорт производителя является руководящим документом. Без защитного диода эта генерация импульсов является маргинальной и выходит за пределы как абсолютного максимума, так и рекомендуемой спецификации.

О, и еще одно: Switch bounce . Бену повезло со своим образцом (или, по крайней мере, с тем, что он был готов показать на видео), но в реальном мире? Они будут колебаться в течение нескольких миллисекунд, прежде чем успокоятся. Подробнее здесь: https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/switch-bounce-how-to-deal-with-it/

Перед переключением закрыть обе стороны колпачка на +5В.

Переключатель закрывается, обе стороны крышки мгновенно падают до 0 В, затем правая сторона крышки заряжается до + 5 В через R2.

Переключатель размыкается, правая часть крышки мгновенно подскакивает примерно до +7 В, а левая часть крышки мгновенно подскакивает примерно до +2 В. (На данный момент на крышке все еще есть + 5 В).

Крышка теперь разряжается по замкнутому контуру через оба резистора. Левая сторона крышки поднимается до +5В. Правая сторона крышки падает до +5В.

Теперь готовы к следующему замыканию переключателя.

Начальное состояние Vc=5В, но сразу после закрытия 0В

Окончательное состояние Vc=0V после закрытия, переходная характеристика T=R2*C1 для 64% затухания. Ток при закрытии ограничен 5 В/R2 при закрытии, в то время как R1 действует, когда открыт на выпускной колпачок.

Это схема дифференцирующего импульса с отрицательным фронтом.

Таким образом, резкий отрицательный импульс до 0 В с экспоненциальным спадом обратно до 5 В.

Если бы кто-то хотел ограничить частоту повторения этих импульсов, увеличение R1 до 10 мГц привело бы к перезарядке T только за 10 мс, поэтому большой конденсатор xx мкФ всего за несколько секунд из-за собственной утечки R.