#2 Простая схемотехника без Arduino, SMS и регистрации⁠⁠

Продолжение. Начало здесь Простая схемотехника без Arduino, SMS и регистрации

Итак, схему мы нарисовали. Даже запустили в эмуляторе. Оно даже заработало. Но... Это все для сферических транзисторов в вакууме и не зная толком параметров входного сигнала. С него и начнем. После монтажа крыльчатки в систему водоснабжения и настройки нужного мне потока воды на датчике получилось 25 герц... Маловато будет, я думал гораздо больше получится. Ладно, будем работать с этим.

Далее. Транзисторы я взял КТ231Б9. Документацию наши производители делать не заморачиваются, проэтому берем datasheet от полного аналога - BC847A. Меня интересуют следующие параметры:

Ic - предельный ток коллектора 100мА.

Vbesat - напряжение насыщения база-эмиттер (при токе коллектора 10мА).

Производитель указывает типовые значения тока базы - от 0,5 до 5мА. Это тоже пригодится. Начинаем считать.

700мВ при токе 0,5мА дают эквивалентное сопротивление база-эмиттер 1400 Ом.

900мВ при токе 5мА - 180 ом.

Для понимания зачем все это сделаем еще одну эмуляцию.

При токе 0,63мА мы получили напряжение на базе транзистора 0,88 вольта (больше напряжения насыщения), при токе 2мА - напряжение 0,7 вольта - 700мВ - нижняя граница насыщения. Если увеличить эквивалентное сопротивление транзистора до бесконечности напряжение получается 0,95 вольта - выше паспортного насыщения.

Итого при делителе 1500/130 Ом мы получаем пролностью открытый транзистор. Его эквивалентное сопротивление установится само в пределах 300-2000 Ом. Точные значения не важны, главное попасть в диапазон. Рекомендованые 5мА мы не превышаем, при эквивалентном 180 Ом напряжение базы получается всего 575мВ, что меньше насыщения.

Почему 1500 как база? Мне так захотелось. Типовое значение резисторов в коллекторной цепи таких схем от 1000 до 3300 Ом. Обычно выбирают 1/10 от предельного тока коллектора.

Теперь перерисуем схему в нормальную (со всеми делителями).

У транзистора Q3 нет своего шунта, его базу задает шунт около Q2. Возможно его сопротивление я увеличу, чтобы компенсировать второй транзистор. Посмотрим в конце, когда плата будет окончательно собрана.

Остальное все просто.

Методом научного тыка я решил поставить времязадающие конденсаторы 3300мкФ. Это гарантирует стабильную работу схемы при входных параметрах от 10Гц. Реально датчик дает от 15 Гц, при потоке меньше - останавливается. Предельное наприяжение на конденсаторах - 1 вольт. Так что можно ставить любые (типовые - 6,3 вольта). Такие у меня в запасе нашлись.

В коллекторную цепь Q7 я поставлю последовательно резистор (номинал подберу позже), светодиод (3,5 вольта при 30 мА) и твердотопливное реле. Его я еще не тестировал, резистор балласта буду подбирать по нему. Думаю ток 25 мА меня вполне устроит.

Посидеть с паяльником у меня немного получилось, предварительно схема выглядит так.

Все залито канифолью, ага. Контактные площадки под SMD сделаны из витой пары 0,4мм. По хорошему слишком толсто. Надо было взять многожильный провод с жилками 0,1мм. Запаяны 6 из 7 транзисторов, резисторы 1500 и 130 ом. Осталось один транзистор, 2 резистора 10 Ом и немного соединений. Часть монтажа скорее всего будет с обратной стороны, пока там вообще ничего нет.

Ширина платы 4 см.

Да, можно было сделать гораздо аккуратнее. Но лень. Или оспользовать обычные элементы на выводах. Но мне захотелось вот так.