यह एक अच्छा डेब्यू सर्किट नहीं है।
एक समस्या यह है कि (कम से कम आदर्श रूप से) स्विच और इसके कनेक्टिंग तारों में शून्य का प्रतिरोध है। इसका मतलब है कि स्विच बंद होने पर संधारित्र तुरंत निर्वहन करेगा। (व्यवहारिक रूप में भी, यह तेजी से निर्वहन स्विच संपर्कों या वायरिंग के लिए भी खराब हो सकता है, अगर संधारित्र पर पर्याप्त वोल्टेज है और इसकी उच्च क्षमता है।)
एक कैपेसिटिव स्विच डेब्यू को धीरे-धीरे कैपेसिटर को चार्ज करना चाहिए जब स्विच एक राज्य में होता है, और किसी अन्य राज्य में होने पर इसे धीरे-धीरे डिस्चार्ज करें। RC स्थिरांक समान नहीं होना चाहिए, लेकिन यह कुछ नॉनजरो होना चाहिए। सर्किट में प्रतिरोधक होते हैं जो संधारित्र के चार्ज को नियंत्रित करते हैं; इसे बस स्विच लूप में एक प्रतिरोधक की जरूरत है ताकि इसे इनायत से डिस्चार्ज किया जा सके।
इस सर्किट के साथ एक और समस्या यह है कि एलईडी केवल तभी बंद है जब सर्किट कुछ समय के लिए चालू हो, जैसे कि सर्किट उसी वोल्टेज स्रोत के साथ समय की शुरुआत के बाद से मौजूद है। लेकिन क्या होगा अगर, समय , वोल्टेज स्रोत 0V हो गया है और अचानक उसके वोल्टेज से कूद जाता है? उस समय, संधारित्र, जो खाली होना चाहिए था, चार्ज करना शुरू कर देता है। जब यह चार्ज हो रहा है, तो करंट प्रवाहित होता है और एलईडी थोड़ी देर तक प्रकाश करेगा और फिर अंधेरा जाएगा। (खैर, शायद नहीं, क्योंकि आपके स्रोत में केवल 1V है, लेकिन यह एक और कहानी है)।t = 0
सर्किटलैब में, आप "टाइम डोमेन" सिमुलेशन में इन दो स्थितियों को अलग कर सकते हैं। आप या तो "प्रारंभिक छोड़ें" या नहीं। सॉल्वर या तो यह दिखावा कर सकता है कि सर्किट दी गई अवस्था में सभी अनंत काल के लिए मौजूद है, जब तक कि समय , और इसे वहां से हल करना शुरू करें। या यह इसे इस दृष्टिकोण से हल कर सकता है कि सर्किट बस पर अस्तित्व में आया और वोल्टेज स्रोत जीवन में वसंत, कैपेसिटर खाली हैं, और इसी तरह।t = 0t = 0t = 0
यहां एक अंतिम विचार यह है कि सर्किट केवल एक एलईडी रोशनी करता है, इसलिए स्विच बाउंस मूल रूप से लूट है, जब तक कि एलईडी कुछ ऑप्टिकल डिटेक्टर पर चमक नहीं रहा है जहां स्विच उछाल सिग्नल में एक गड़बड़ में बदल जाता है। यदि एलईडी का काम सिर्फ एक सुंदर प्रकाश प्रदान करना है, तो आपकी आंख इतनी तेज नहीं होगी कि वह स्विच बाउंस को देख सके।
यहां सर्किट का एक समय डोमेन सिमुलेशन है (V1 को 3V में बदलने के बाद)। जो प्लॉट किया गया है वह एलईडी करंट है। महत्वपूर्ण: स्किप इनिशियल पैरामीटर हां में सेट है, इसलिए हम देख सकते हैं कि कैपेसिटर शुरू में खाली होने पर क्या होता है और वोल्टेज स्रोत 3V में सक्रिय हो जाता है। यह एक खुली स्थिति में स्विच के साथ है।
जैसा कि आप देख सकते हैं, एलईडी के माध्यम से वर्तमान उछाल और फिर नीचे मर जाता है। यदि आपका इरादा यह था कि एलईडी बटन के माध्यम से ऑपरेटर द्वारा एलईडी को सख्ती से नियंत्रित किया जाता है, तो आपका डिज़ाइन आपके इरादे को एक सौ प्रतिशत लागू नहीं करता है।
नीचे टिप्पणी के संबंध में, मान लीजिए कि उद्देश्य वास्तव में एक माइक्रोकंट्रोलर पिन (सब कुछ 5 वी पर चलने वाला) ड्राइव करना है। सबसे पहले, हम ऐसा कर सकते हैं कि बिना किसी समाई के और सॉफ्टवेयर में डिबगिंग को पिन द्वारा यथोचित कम दर पर सैंपल करके संभाल सकें।
इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध
जब स्विच खुला होता है तो आउटपुट को पुल-डाउन रेसिस्टर द्वारा 0V तक खींच लिया जाता है। जब हम स्विच को बंद करते हैं, तो रोकनेवाला के शीर्ष पर वोल्टेज 5 वी तक बढ़ जाता है। यह आउटपुट सिग्नल के रूप में माना जा सकता है। हम सिग्नल के कम आवृत्ति घटक में रुचि रखते हैं: अपेक्षाकृत धीमी स्विच प्रेस। हम उच्च आवृत्तियों को अस्वीकार करना चाहते हैं, जैसे स्विच उछाल। उस उद्देश्य के लिए, हम एक निष्क्रिय, एक-पोल RC कम-पास फ़िल्टर जोड़ सकते हैं:
इस सर्किट का अनुकरण करें
अब जब स्विच बंद हो जाता है, तो कैपेसिटर को चार्ज करने पर वोल्टेज धीरे-धीरे बढ़ जाता है। आप इसे समय डोमेन सिमुलेशन में देख सकते हैं:
जब स्विच खोला जाता है, तो संधारित्र R1 और R1 के माध्यम से डिस्चार्ज हो जाएगा, धीरे-धीरे वोल्टेज वापस शून्य पर गिरा देगा। संधारित्र मूल रूप से आर 1 के वोल्टेज का अनुसरण करता है, लेकिन आर 1 के माध्यम से चार्ज करने के कारण अंतराल के साथ, और आर 1 और आर 2 के माध्यम से निर्वहन होता है। (ध्यान दें कि डिस्चार्ज चार्ज से दोगुना धीमा है!)
माइक्रोप्रोसेसर इनपुट वोल्टेज को उच्च प्रतिबाधा के साथ महसूस करता है, इसलिए हम इसके लोडिंग प्रभाव को अनदेखा कर सकते हैं और इसे आरेख पर भी नहीं दिखा सकते हैं। हम एलईडी के मामले में ऐसा नहीं कर सकते क्योंकि इसके लिए वर्तमान की आवश्यकता होती है जिसे हमारे सर्किट को आपूर्ति करनी चाहिए। वह धारा हमारे प्रतिरोधों के माध्यम से बहती है और ऐसे वोल्टेज विकसित करती है जिनका हमें हिसाब करना चाहिए: दूसरे शब्दों में, इसका "लोडिंग प्रभाव" है।
यदि हम एक श्मिट ट्रिगर को आउटपुट खिलाते हैं तो इस प्रकार का सर्किट और भी बेहतर काम करता है। श्मिट ट्रिगर डिजिटल सिग्नल के लिए एक प्रकार का बफर है जो थर्मामीटर के समान हिस्टैरिसीस दिखाता है। जब कुछ उच्च इनपुट थ्रेशोल्ड पार हो जाता है, तो इसका आउटपुट उच्च हो जाता है, और एक अलग कम थ्रेशोल्ड पार होने पर कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, यह उच्च हो सकता है जब इनपुट 3.5 वोल्ट से ऊपर चला जाता है, और केवल तब कम होता है जब इनपुट 1.5 से नीचे आता है।
यहां तक कि अगर संधारित्र कुछ शोर के माध्यम से अनुमति देता है जो अभी भी इनपुट के थ्रेसहोल्ड के क्रॉसिंग के पास कुछ छोटे फ्लिपिंग को आगे-पीछे कर सकता है, तो श्मिट ट्रिगर इसे अस्वीकार कर देगा।
मान लीजिए कि हम एक संधारित्र के साथ एलईडी को डिबेट करना चाहते हैं? समस्या यह है कि एलईडी को करंट की आपूर्ति करने की आवश्यकता के कारण प्रतिरोध बहुत कम हो रहे हैं। यदि हम बस एक ही सर्किट का उपयोग करते हैं और प्रतिरोधों को छोटा करते हैं (और एक ही कारक द्वारा बड़ा संधारित्र), तो हम कुछ ऐसा करते हैं जो शक्ति को बर्बाद करता है। ऐसा करने का तरीका स्विच को संभालने के लिए एक छोटे सिग्नल लूप का उपयोग करना है, और उस पर बहस करना है, और फिर एक ट्रांजिस्टर को नियंत्रित करने के लिए वोल्टेज का उपयोग करना है जो एलईडी में वर्तमान को डंप करता है।
यद्यपि एक एलईडी की डिबगिंग करना बेकार हो सकता है, अगर हम प्रतिरोधों और / या कैपेसिटर को काफी बड़ा कर देते हैं, तो हम एक अच्छा व्यवहार प्राप्त कर सकते हैं: जब बटन दबाया जाता है, तो एलईडी धीरे-धीरे लुप्त होती है और रिलीज होने पर लुप्त होती है।
इस सर्किट का अनुकरण करें
यह पहले जैसा ही सर्किट है: "आउट टू माइक्रोकंट्रोलर" नोड अब एक एन-चैनल एमओएसएफईटी के आधार से जुड़ता है जो एलईडी को चालू करता है। MOSFET "बफ़र्स" एलईडी ड्राइविंग से बहस तर्क है। डेब्यू सर्किट को एलईडी के कम प्रतिबाधा से परेशान नहीं किया जाता है, और डेब्यू सर्किट में उच्च प्रतिबाधा द्वारा एलईडी को चालू नहीं किया जाता है।
