Масштабируемому переключателю не нужны ни конденсаторы, ни синхронизация

Fairchild BF256C

Журнал РАДИОЛОЦМАН, ноябрь 2019

Robert Most

EDN

Схемы переключателей с зависимой фиксацией конфигурации 1 из N обычно основаны на цифровых решениях. Такие схемы часто бывают полезными в интерфейсах пользователя, таких как микшерские консоли, селекторы видеопотока или системы резервирования с управлением по токовой петле. Исключение цепей тактовой синхронизации, когда это возможно, из высокоточных аналоговых систем, таких как Hi-Fi аудио или видео, снижает шансы проникновения шума обратно в полезные сигналы. На Рисунке 1 изображена схема масштабируемого переключателя 1 из N, преимущество которого заключается в том, что в нем нет ни синхронизации, ни конденсаторов, и имеется встроенная индикация «активного канала».

В этом переключателе с зависимой фиксацией с конфигурацией 1 из N не используются ни синхронизация, ни конденсаторы. Светодиоды выполняют дополнительную функцию индикаторов активных каналов.
Рисунок 1. В этом переключателе с зависимой фиксацией с конфигурацией 1 из N не используются
ни синхронизация, ни конденсаторы. Светодиоды выполняют дополнительную функцию
индикаторов активных каналов.

Принцип работы этой схемы основан на переключении токов. Источник втекающего тока. образованный n-канальным полевым транзистором с p-n переходом BF256C, обеспечивает ток порядка 5 мА, который примерно равен току удержания любого малосигнального тиристора. Когда вы выбираете канал путем кратковременного нажатия кнопки, включается соответствующий тиристор, загорается светодиод, подключенный к его катоду, и на линии КАНАЛ N устанавливается «лог. 1». Тиристор автоматически фиксирует выбранную линию до тех пор, пока не будет нажата кнопка выбора другого канала. При активации ключа любого другого канала открывается соответствующий тиристор и отпускает предыдущий канал. Такое поведение защелки основано на неспособности источника одновременно отдавать ток, которого хватило бы для удержания в открытом состоянии более чем одного тиристора.

Для изоляции катодов тиристоров схеме нужны блокировочные диоды. При использовании для этой цели светодиодов, как показано на Рисунке 1, они будут выполнять дополнительную функцию индикаторов активного канала. Вы можете использовать линию КАНАЛ N для выбора аналогового переключателя, механического реле или иного устройства. Масштабируется схема очень просто. Для каждой дополнительной секции требуются только кнопка без фиксации, резистор 1.5 кОм, тиристор и диод. Поскольку в схеме используется токовое управление, длинные линии проблем не создают; секции каналов могут быть размещены в различных помещениях. В исходном состоянии при включении питания все каналы выключены. Кроме того, на Рисунке 1 показана дополнительная кнопка «ОБЩИЙ СБРОС». При нажатии этой кнопки весь ток источника тока уходит в нее, и любой активный тиристор закрывается.

Токовое зеркало заменяет полевой транзистор с p-n переходом из Рисунка 1 и позволяет выбирать между одним или двумя активируемыми каналами.
Рисунок 2. Токовое зеркало заменяет полевой транзистор
с p-n переходом из Рисунка 1 и позволяет выбирать
между одним или двумя активируемыми каналами.

В схеме можно использовать n-канальный полевой транзистор другого типа, но для соответствующего масштабирования ток стока будет необходимо изменить сопротивление R1. Схему легко модифицировать так, чтобы одновременно могли быть активированы два тиристора или более. Для системы с несколькими активными каналами уровень тока надо установить таким, чтобы его хватало на удержание в открытом состоянии только требуемого количества тиристоров, и не больше. Например, для системы с двумя активными каналами потребуется источник втекающего тока от 8 до 10 мА. На Рисунке 2 изображена возможная альтернатива источнику тока, заменяющая полевой транзистор и резистор R1. Если в многоканальной конфигурации используются индикаторные светодиоды, вы должны принять надлежащие меры предосторожности, чтобы не допустить превышения максимального тока светодиодов.

Материалы по теме

  1. Datasheet Fairchild BF256C
  2. Datasheet Littelfuse TCR22

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Scalable latch requires no capacitors or clock

BF256C Купить ЦенаКупить BF256C на РадиоЛоцман.Цены
JFET N-CH 30V 18MA TO92
Триема
Россия
BF256C
8,00 ₽
Зенер
Россия и страны ТС
BF256C
ON Semiconductor
по запросу
ЭИК
Россия
BF256C
Fairchild
по запросу
Кремний
Россия и страны СНГ
BF256C
по запросу
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Красиво!
  • Так где же коммутируемые цепи. А в таком виде - не более чем "поиграться светодиодами....
  • Действительно, коммутируемых цепей нет. Предполагается, что сформированная логическая единица на "канал1" и т.д., послужит командой для последующего исполнительного коммутатора. Потому устройство и названо "переключатель", а не коммутатор.
  • А вот интересно: насколько критична схема к разбросу параметров тиристоров?
  • Аналогичный принцип переключения использовался в 6- или 8-канальных коммутаторах каналов телевизоров УПИМЦТ и 3УСЦТ
  • А не будет ли при сбросе ещё более красиво? Там же - короткое замыкание вроде? Нет?
  • Дык, хто заставляет подключать к источнику питания напрямую? Там же ещё резистор и стабилитрон на 5В нарисован, просто их не видно, ага.
  • Нет там коротыша. Препятствует BF256C как ограничитель тока.
  • Не было там такого. Зато почему то старый, старый журнал Радио вспомнился. Этот неиссякаемый источник новомодных идей.
  • т.е. BF256C можно подключать к источнику без резистора?
  • Как пойдёт ток ... если замкнуть выключатель ???
  • И к колебаниям температуры... Если взять переключатели вместо кнопок с двумя контактами, можно и без источника тока реализовать переключатель на тиристорах. Я такой еще в школе "изобрел", а потом нашел схему в ж. Радио.
Полный вариант обсуждения »