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Chiarimenti porta NOT a transistor su scheda anni 70'

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Chiarimenti porta NOT a transistor su scheda anni 70'

Messaggioda Foto Utenteleoange84 » 20 gen 2013, 15:17

Buongiono,
chiedo il vostro aiuto perché da un po' di tempo sto armeggiando con un armadio automatismi anni '70, e sto cercando di capire il suo funzionamento, ma entrando più nel dettaglio della parte elettronica a transistor.
Vi inserisco uno spaccato di una scheda ingressi, cercando di capire grazie a Voi se il ragionamento che faccio è giusto oppure è frutto della mia immaginazione.
Questo è un pezzettino di scheda:

Questo schema è una parte di una scheda ingressi che serve ad implementare la funzione logica NOT, di questo sono sicuro perché ho una vecchia documentazione ciò di cui non capisco è parte del contorno.
Vi dico il mio ragionamento ditemi se sbaglio, il segnale arriva a +110V dall'ingrersso posto prima di R1 qui riduciamo la corrente per poterla mandare alla base del transistor (non resistenze da 1/4 di Watt ma più grandi), successivamente il condensatore C2 fa come da softstart si carica a questo punto con R2 riduciamo di nuovo la corrente e abbassiamo di conseguenza la tensione che poi regolarizziamo attraverso il diodo zener da qui comandiamo il transistor T1 che va in saturazione portandomi il transistor ON e quindi passando corrente si accende il LED DL1 e Vout va a 0, se il segnale di ingresso va a 0 su Vout avrò 1.
Secondo me hanno messo i diodi DI,D2 dopo R1 in controfase per prevenire il circuito da sovratensioni, anche il diodo D2 in parallelo al led DL1 credo sia stato inserito per proteggere il circuito da sovratensioni come sulle bobine dei relè, ditemi se sbaglio. La resistenza R3 serve per limitare la corrente sul transistor e sul Led, invece R4 serve per tenere la base del transistor stabile nel caso di leggere sovratensioni.
Non capisco a cosa serva il condensatore C1, questo proprio mi è ignoto non credo che c'entri con l'effetto Miller in quanto non è un sistema amplificatore, ma il transistor funziona solamente ON/OFF.
Vorrei che qualcuno mi spieghi se sto sbagliando qualcosa e soprattuto a cosa serve il condensatore C1.
O_/
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[2] Re: Chiarimenti porta NOT a transistor su scheda anni 70'

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 20 gen 2013, 15:40

Bisognerebbe anche sapere i valori dei componenti per fare una analisi piu` precisa, qui provo a dare qualche indicazione a buon senso. Quello che hai detto e` quasi tutto giusto.

La resistenza R1, i diodi D1 e D2 e il condensatore C2 formano la rete di protezione della porta. In particolare i diodi e la resistenza R1 bloccano le tensioni di ingresso lente/continue che sono al di fuori dell'intervallo delle tensioni di alimentazione (oltre 110V o al di sotto di 0V). Invece C2 e R1 bloccano i transitori rapidi, che anche senza arrivare a tensioni elevate, attraverso le capacita` parassite potrebbero dare degli inconvenienti.

Lo zener Z1 fissa la tensione di soglia a livello basso: al di sotto della tensione di Z1 la porta non si accende e l'uscita rimane alta. Le resistenze R1 ed R2, insieme con lo zener (e la tensione di led e la VBE) determinano la corrente di base del transistore. La resistenza R4 garantisce che quando lo zener non conduce, il transistore sia ben spento: quello e` un transistore ad alta tensione vecchiotto, non e` detto che la sua I_{CB0} fosse abbastanza piccola da non dare problemi.

In diodo in antiparallelo al led e` una protezione del led, in modo che non vada in polarizzazione inversa in seguito a non saprei bene quali accidenti.

La resistenza R3 determina la corrente di collettore quando l'uscita e` a livello basso: non solo impone la corrente del led, ma e` anche fondamentale per quanto riguarda la corrente erogabile dalla porta a livello alto, la I_{OH}

Infine il condensatore C1 e` proprio un condensatore di Miller, che stringe la banda dello stadio. Il transistore per lo piu` lavora in interdizione o in saturazione, MA quando commuta fra uno stato e l'altro, e` uno splendido amplificatore ad emettitore comune, con guadagno elevato dato che sulla resistenza R3 cade tanta tensione.

A seconda del valore dei componenti potrebbe essere usato per rallentare il fronte di salita e di discesa della commutazione, oppure solo per evitare possibili oscillazioni parassite che potrebbero capitare in un circuito con induttanze parassite elevate e capacita` parassite pure elevate.
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[3] Re: Chiarimenti porta NOT a transistor su scheda anni 70'

Messaggioda Foto Utentepinowski » 21 gen 2013, 2:17

Il gruppo R1 C2, assieme a R2 Z1, oltre a quanto chiarito da Foto UtenteIsidoroKZ, veniva usato in un circuito simile per ritardare l'evento seguente, generalmente il transistor pilotava un relè, questo era un circuito comune nelle prime centrali telefoniche semi-elettroniche all'inizio degli anni '70, l'alimentazione era a 60 volt con positivo a "massa".
Solamente conoscendo i valori dei componenti impiegati si può capire se questa rete aveva solamente il compito di filtrare o addirittura di ritardare l'attrazione dell'eventuale relè.
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[4] Re: Chiarimenti porta NOT a transistor su scheda anni 70'

Messaggioda Foto Utenteleoange84 » 21 gen 2013, 22:32

Per prima cosa grazie, ho letto le vostre risposte già ieri, scusate il ritardo ma per rispondere volevo postarvi tutte le informazioni possibili, vi inoltro la lista dei componenti che sono riuscito a leggere esternamente alla scheda, vi allego anche un immagine di un pezzetto di scheda, l'unico problema che ho è nel capire il valore delle resistenze. Sono resistenze calibrate ? Come si può capire il valore ? (Non mi sembra che i colori corrispondano ai valori standard delle resistenze )

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Not.JPG (10.63 KiB) Osservato 4558 volte

La lista dei componenti è la seguente:
D1 e D2 sono 1N4004
C1 è 1microFarad K250V
Z1 è 1N4755A
C2 ha un puntino poi un uno .1 K250 credo significhi 0.1microfarad
T1 è 2N3440
Per le altre resistenze guardate l'immagine e ditemi Voi perché ho paura di dire fesserie io non ho mai lavorato con queste resistenze sono abituato a resistenze da 1/4 di Watt o poco più, questa è roba antiquata oppure ancora esiste qualcosa di simile ?
Per il resto vi posso dire con certezza che il segnale di ingresso è a 110 volt (sicuro), viene preso il + da una morsettiera su un armadio tale segnale viene fatto passare per dei contatti di finecorsa, contatti di tachimetri .. il segnale di uscita di questa scheda viene passata a una scheda che esegue la logica del sistema, quest'ultima è collegata a una scheda uscite che a sua volta pilota dei relè.
Il polo positivo è prelevato da batterie caricate da un raddrizzatore. Le schede sono poste in un armadio insieme a svariati relè a 110 volt non so se possono creare interferenze.
Grazie di nuovo. O_/
Ultima modifica di Foto UtenteRenzoDF il 21 gen 2013, 23:24, modificato 1 volta in totale.
Motivazione: Usare il pulsante "Inserisci in linea con il testo", grazie.
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[5] Re: Chiarimenti porta NOT a transistor su scheda anni 70'

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 21 gen 2013, 22:54

R1 e R2 sono da 5.6kΩ. R3 mi lascia perplesso, sembrerebbe da 56kΩ, ma la cosa non ha senso, puoi misurarla per favore, anche senza staccarla, basta che il circuito sia spento e l'uscita scollegata.

Le prime due resistenza e il condensatore formano un filtro passa basso per togliere gli spike: la costante di tempo e` dalle parti di 0.5ms e poi si riduce quando si accende lo zener.

Lo zener mette una soglia a circa 45V: finche' non si arriva a quel valore di tensione in ingresso la porta non comincia a commutare.

Il condensatore di Miller e` quello che rallenta la commutazione: con i valori di R1 e R2, tensioni varie, rallenta la commutazione in modo che l'uscita salga piu` o meno linearmente in circa 20ms. Basta calcolare la corrente in R1 e R2 quando l'ingresso e` a 110V e supporre che quella corrente vada tutta nel condensatore.
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[6] Re: Chiarimenti porta NOT a transistor su scheda anni 70'

Messaggioda Foto Utenteleoange84 » 21 gen 2013, 23:02

Solo una parola "Number One ....!"
Una sola cosa mi puoi spiegare, come hai fatto a calcolare le resistenze e di che potenza sono ?
Hai usato il metodo classico dei colori ?
Per il resto ho capito tutto, la resistenza domani la misuro almeno rendiamo completo il post.
Grazie di nuovo, prossimamente analizzerò altre schede e credo proprio mi serva il vostro aiuto.
Saluti
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[7] Re: Chiarimenti porta NOT a transistor su scheda anni 70'

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 21 gen 2013, 23:30

La potenza non lo so, il valore della resistenza mi pare sia verde blu rosso che fa 5.6kΩ. R3 invece sembra verde blu arancio che farebbe 56kΩ valore che non mi sembra avere senso.
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[8] Re: Chiarimenti porta NOT a transistor su scheda anni 70'

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 22 gen 2013, 1:12

:-) A me R3 sembra rosso viola arancio (27kohm), avrebbe senso ? Comunque dovrebbero essere resistori ad impasto come si facevano una volta, ovvero cilindrici e non smussati come quelli "moderni". O_/ P.s. La potenza dovrebbe essere 4W
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[9] Re: Chiarimenti porta NOT a transistor su scheda anni 70'

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 22 gen 2013, 1:37

Si, ha piu` senso e mi pare anche giusta come lettura. Chissa` che cosa ho visto :)
Con 27kΩ la corrente di led diventa di 4mA, pero` questa porta potrebbe pilotare solo carichi di valore resistivo elevato: un'altra porta come se stessa la piloterebbe decisamente male. E` vero che probabilmente non deve garantire nessuna Voh e quindi anche una resistenza di carico elevata puo` andare bene.

Una domanda a Foto Utenteleoange84: l'uscita di queste porte che cosa va a pilotare?

E una osservazione: non sono il number one, dato che qualcuno mi ha dato un voto negativo al messaggio [7] :-) Per non aver visto correttamente un colore? :-)
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[10] Re: Chiarimenti porta NOT a transistor su scheda anni 70'

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 22 gen 2013, 1:47

:-) Mah, capire i colori da una foto... io una volta sono impazzito a cercare di interpretare se una striscia era arancio o rossa dal vivo su un resistore "un po' cotto" di una testata Marshall dato che virava a seconda dell'illuminazione e solo quando ne ho recuperato lo schema ho potuto sostituirlo :-) O_/
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