Tengo una pregunta sobre la reducción del número de resistencias ... Bueno, será mejor si te muestro los esquemas. Este es mi primer esquema:
Eso es lo que tengo. La cuestión es que sé qué solo se encenderá un LED en ese momento, así que pensé por qué no uso solo una resistencia como esta:
Entonces, después de hacer este esquema, intenté ejecutar la simulación en Multisim, y todos los LED se encendían y apagaban rápidamente. Entonces mi pregunta es: ¿hice algo mal aquí? Si lo hice, ¿qué hice? Si no hice nada malo, ¿tiene algún consejo que deba seguir (como algo que podría pasar por alto en esta situación)?
Gracias :)
Respuestas:
El efecto más probable es que el circuito de reinicio está experimentando una "condición de carrera".
Verificar con un dispositivo real sería una muy buena idea.
Hoja de datos de TI CD4017 en
la hoja de datos ONSEMI CD14017BD
Tenga en cuenta que, como se muestra en su circuito, la conexión Q7 a Mr es estrictamente "ilegal" y crea una condición de carrera "todo puede pasar".
Porque:
Cuando Mr ve la condición de reinicio, comienza inmediatamente el proceso de reinicio, que elimina la condición que lo causó. Los registros internos pueden ser más lentos para restablecer que el IC para desatascar Q7, en cuyo caso tiene un conjunto indefinido de condiciones internas.
El ancho de pulso de reinicio es de 500 ns en el peor de los casos a 5 V y el reinicio para decodificar el retardo de propagación de salida es de 500 ns típico y 1 caso peor en 5 V PERO no tiene un mínimo especificado y está sujeto a carga capacitiva y resistiva ...
El contador es un contador Johnson de 5 etapas con 5 flip flops pero 10 salidas, a diferencia de una etapa en la que hay 10 flipflops que necesitan descansar a 0 y de los cuales solo hay un "alto rendimiento" a la vez, aquí tenemos una mezcla de flipflops on y off decodificados para dar una sola salida, y el reinicio de algunos puede causar (sin vadear a través de la lógica de decodificación de Johnson) un nuevo estado diferente y posiblemente no relacionado
Agregar un retraso RC en el Q7 al circuito de reinicio Mr hace que sea mucho más probable que ocurra un reinicio adecuado en la práctica.
Detalle: Se puede lograr un resultado igualmente ilegal [tm] :-) pero a menudo mejor en el mundo real conectando una resistencia de Q7 a Mr y un pequeño condensador de Mr a tierra. por ejemplo, decir 1k Q7-Mr y 0.1 uF Mr to ground da una constante de tiempo de 100 us en la línea de reinicio. Es posible que 10k y 10 nF funcionen tan bien en la realidad o en alguna combinación: el retraso de reinicio máximo tolerable depende de la velocidad del reloj, pero en su caso el reloj de 1 Hz lo hace "bastante tolerante".
Esto asegura que queda un alto voltaje en Mr después de que se elimina de Q7.
Las especificaciones de Vih y Vil se superponen de tal manera que no puede garantizar que si Vih se alcanza y cae lentamente, Vih se mantendrá por un tiempo breve (lo que permite que el reinicio continúe correctamente), pero en la práctica esto es mucho más probable con un retraso RC que sin uno.
Dependiendo de qué tan bueno sea su simulador, puede estar respondiendo al hecho de que está aplicando (5-VLED) / 330 - V ??? a todas las salidas apagadas, lo que no solo puede causar resultados extraños ya que no hay una estadística formal para el voltaje aplicado en las salidas. Yo digo V ??? ya que no ha indicado el color del LED o Vf y esto afecta el resultado potencial.
Esto tiene un efecto muy incierto, ya que, en teoría, está desviando todos los LED apagados hacia atrás. Si fueran diodos de Si, no conducirían. Si fueran "LED reales", no tendrán una conducción importante hasta que se alcance su descomposición inversa = algo más alto que aquí. En un modelo puede pasar cualquier cosa.
Solo intereses - carga de salida:
La corriente de disco especificada máxima del CD4017 es modesta y muchos usuarios la superan, generalmente con impunidad, pero si Murphy decide jugar, no puede quejarse. En la hoja de datos verá que a 5V puede extraer 4.2 mA típicos y 2.5 mA min a 25C con un suministro de 5V Y la salida cargada a 2.5V.
Si Vf = 2V (rojo), entonces I LED a 5V = (5-2) / 330 = 9 mA e I LED a 2.5V cargado = (2.5-2) / 330 = 1.5 mA. Por lo tanto, la salida típica estará en el rango de 2.5V a 5V.
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No he buscado su chip 4017BD, pero si el circuito superior funciona, el circuito inferior debería funcionar igual de bien siempre que solo un LED esté encendido a la vez como usted dijo. Si se enciende accidentalmente más de uno, no se dañará nada. Pero, el brillo de los dos LED será bajo y es posible que no sea igual.
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Si tiene solo un LED encendido en cualquier momento, esos deberían ser equivalentes. Vuelva a verificar su simulación. Es posible que, al copiar y pegar la edición de red que hiciste para traducir entre estos dos esquemas, algunas redes terminaron con el mismo nombre y estén conectadas implícitamente, lo que resulta en resultados confusos.
Esto también podría ser un problema con los modelos LED. En la segunda versión, los cátodos están en un voltaje distinto de cero. Suponiendo una corriente de accionamiento de 10 mA para facilitar las matemáticas, este nodo estaría a 3.3V y los ánodos de los LED no accionados estarían a 0V. (Esto no debería ser un problema en la mayoría de los casos, pero revise la hoja de datos de su LED para conocer las clasificaciones de voltaje inverso. Los LED no son rectificadores 1n400x; son mucho más sensibles a la polarización inversa). Si los LED están clasificados para reversa pequeña voltajes o no, esto producirá una minúscula corriente de fuga. No estoy seguro de cómo Multisim está determinando si un LED está encendido o no, si es un ingenuo
tipo de juicio, entonces podría ver un LED encendido en el caso incorrecto. Esto es poco probable; NI suele ser bastante bueno. Es más probable que los modelos LED estén especificados incorrectamente.
En cualquier caso, si duda de los resultados de su simulación, y sus piezas son tan baratas, ¡la mejor prueba es construir el circuito y probarlo!
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