Компаратор на основе операционного усилителя. плюсы и минусы

Содержание

1 Логические функции
2 Texas Instruments LM339-N CD4066B CD4070B
3 Материалы по теме
4 Примечания
5 Data values[edit]
6 Ждущий мультивибратор (одновибратор)
7 Счетные машины[править | править код]
8 Data values[edit]
9 Где применяется компаратор напряжения
10 Работа компаратора
11 Гайд[править код]
12 Мигалка на основе тактовых генераторов[править | править код]
13 Улучшение параметров мультивибратора
14 Переключатели[править | править код]
15 Компаратор в Minecraft | Minecraft 1.8

Логические функции

Для примера рассмотрим два 4-х битных слова A{\displaystyle A} и B{\displaystyle B}, пусть эти слова представляют собой некоторые натуральные числа, представленные в двоичном виде, причем 3-й разряд будет старшим:

A=A3,A2,A1,A{\displaystyle A=A_{3},A_{2},A_{1},A_{0}},

B=B3,B2,B1,B{\displaystyle B=B_{3},B_{2},B_{1},B_{0}}

Здесь каждая буква с нижним цифровым индексом представляет один из битов в числах.

Равенство (эквивалентность)

Двоичные числа A{\displaystyle A} и B{\displaystyle B} будут равны, если все пары соответственных битов обоих чисел равны, то есть:

A3=B3{\displaystyle A_{3}=B_{3}}, A2=B2{\displaystyle A_{2}=B_{2}}, A1=B1{\displaystyle A_{1}=B_{1}} и A=B{\displaystyle A_{0}=B_{0}}.

В двоичной записи чисел их цифры это или 0, или 1. Булева функция для равенства любых двух цифр Ai{\displaystyle A_{i}} и Bi{\displaystyle B_{i}} (здесь логическая операция «ИЛИ» обозначена символом +{\displaystyle +}, а «И» символом точки) может быть выражена как:

xi=Ai⋅Bi+A¯i⋅B¯i{\displaystyle x_{i}=A_{i}\cdot B_{i}+{\overline {A}}_{i}\cdot {\overline {B}}_{i}}.

При этом xi{\displaystyle x_{i}} равна 1 только если Ai{\displaystyle A_{i}} и Bi{\displaystyle B_{i}} равны.

Для равенства Ai{\displaystyle A_{i}} и Bi{\displaystyle B_{i}}, все функции xi{\displaystyle x_{i}} (для i = 0, 1, 2, 3) должны быть равны 1.

Поэтому признак равенства Ai{\displaystyle A_{i}} и Bi{\displaystyle B_{i}} записывается в виде логической функции как

(A=B)=x3⋅x2⋅x1⋅x{\displaystyle \ (A=B)=x_{3}\cdot x_{2}\cdot x_{1}\cdot x_{0}}.

Двоичная функция (A=B){\displaystyle (A=B)} равна 1 только если все пары цифр двух чисел равны.

Неравенство (неэквивалентность)

Чтобы определить наибольшее из двух двоичных чисел, мы рассмотрим отношение величин пар значащих цифр, начиная со старших битов к младшим битам до нахождения неравенства в некоторой позиции. Когда неравенство найдено, то, если соответствующий бит A{\displaystyle A} равен 1 и такой же бит B{\displaystyle B} равен 0, то мы считаем, что A>B{\displaystyle A>B}.

Это последовательное сравнение может быть выражено логическими выражениями как:

Что такое мультивибратор и как он работает

(A>B)=A3⋅B¯3+x3⋅A2⋅B¯2+x3⋅x2⋅A1⋅B¯1+x3⋅x2⋅x1⋅A⋅B¯{\displaystyle (A>B)=A_{3}\cdot {\overline {B}}_{3}+x_{3}\cdot A_{2}\cdot {\overline {B}}_{2}+x_{3}\cdot x_{2}\cdot A_{1}\cdot {\overline {B}}_{1}+x_{3}\cdot x_{2}\cdot x_{1}\cdot A_{0}\cdot {\overline {B}}_{0}},

(A<B)=A¯3⋅B3+x3⋅A¯2⋅B2+x3⋅x2⋅A¯1⋅B1+x3⋅x2⋅x1⋅A¯⋅B{\displaystyle (A<B)={\overline {A}}_{3}\cdot B_{3}+x_{3}\cdot {\overline {A}}_{2}\cdot B_{2}+x_{3}\cdot x_{2}\cdot {\overline {A}}_{1}\cdot B_{1}+x_{3}\cdot x_{2}\cdot x_{1}\cdot {\overline {A}}_{0}\cdot B_{0}}.

(A>B){\displaystyle (A>B)} и (A<B){\displaystyle (A<B)} — выходные двоичные переменные, которые равны 1 когда A>B{\displaystyle A>B} или A<B{\displaystyle A<B} соответственно.

Texas Instruments LM339-N CD4066B CD4070B

Михаил Шустов, г. Томск

Приведены схемы аналогового и цифрового оконных компараторов с регулируемым положением окна и его ширины.

Оконные компараторы позволяют разделить входной сигнал произвольной формы по меньшей мере на сигналы низкого, среднего (оконного) и высокого уровней, что позволяет затем использовать эти сигналы для решения задач регулирования, автоподстройки, мониторинга источников питания, контроля уровня входных сигналов, выделения данных или их раздельной передачи и т.п.

На Рисунке 1 приведена схема аналогового оконного компаратора с возможностью управления положением окна по шкале напряжений и регулировки ширины этого окна. Устройство выполнено на основе двух аналоговых компараторов DA1.1 и DA1.2 микросхемы LM339. Начальное смещение (положение окна) задается регулировкой потенциометра R11, а ширина окна от нуля и выше – подстроечным резистором R3. На входы сравнения компараторов через резистивный делитель напряжения R13, R14 подается напряжение Е/2, где Е – напряжение питания устройства.


Рисунок 1.	Схема аналогового оконного компаратора с регулируемым положением окна и его ширины, имеющего аналоговые и цифровые выходы.

При подаче на вход оконного компаратора сигнала произвольной формы положительной полярности напряжением до 10 В происходит сравнение уровней напряжений на его входах и переключение состояний компараторов с формированием на их выходах цифровых сигналов уровня логических единиц. Каскад на транзисторе VT1 BC547 предназначен для формирования сигнала логической единицы, отвечающего положению окна компаратора.

Особенностью компаратора является то, что с повышением положения начала окна его ширина уменьшается.

Устройство имеет цифровые (a, b, c) и аналоговые (A, B, C) выходы: a и A – положение низкого уровня; b и B – окна; с и С – высокого уровня.


Рисунок 2.	Динамика электрических процессов в различных точках аналогового оконного компаратора при подаче на его вход линейно нарастающего напряжения.

На Рисунке 2 показаны диаграммы процессов, наблюдаемых на входе и цифровых выходах оконного компаратора, а на Рисунке 3 – диаграммы входных и выходных сигналов на его аналоговых выходах.

Применения силы лоренца


Рисунок 3.	Динамика электрических процессов в различных точках аналогового оконного компаратора при подаче на его вход аналогового сигнала произвольной формы положительной полярности.

На Рисунке 4 приведена схема управляемого оконного компаратора, выполненного на цифровой микросхеме DD1 CD4070BD. Принцип его действия тот же, что и у ранее описанного устройства. Максимально возможную ширину окна можно ступенчато регулировать включением дополнительных диодов в цепочке VD1–VDn и плавно – подстроечным резистором R3. Компаратор имеет только цифровые выходы, хотя ничто не мешает расширить его возможности дополнением аналоговых каналов так, как это сделано в аналоговом компараторе, приведенном на Рисунке 1.


Рисунок 4.	Схема цифрового оконного компаратора с регулируемым положением окна и его ширины.

Динамика электрических процессов во входных и выходных цепях цифрового оконного компаратора при подаче на его вход сигнала треугольной формы показана на Рисунке 5.


Рисунок 5.	Динамика электрических процессов в различных точках цифрового оконного компаратора при подаче на его вход сигнала треугольной формы.

Материалы по теме

Datasheet Texas Instruments LM339-N
Datasheet Texas Instruments CD4066B
Datasheet Texas Instruments CD4070B

56 предложений от 31 поставщиков
Оптроны / Микросхемы импортные / LM — TL Серия, , , DIP14,

ТриемаРоссия	LM339NSTMicroelectronics	0,02 ₽	Купить
РИВ ЭлектрониксРоссия	LM339N	10,40 ₽	Купить
ЭИКРоссия	LM339NTexas Instruments	от 8,16 ₽	Купить
ТаймЧипсРоссия	LM339N/SIGTexas Instruments	по запросу	Купить

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.

Публикации по теме

Схемы Реле номинального напряжения, тока и мощности
Схемы Как прочитать данные измерения индикатора часового типа и переслать эти данные на персональный компьютер
Схемы Регуляторы ширины 0…100% импульсов внешнего генератора
Новости Популярные спаренные переменные электроно-управляемые резисторы Maxim DsS1859 начали выпускаться в 20-килоомном варианте
Схемы Компараторы National Semiconductor

Примечания

Миловзоров О. В. Панков И. Г. Электроника — 2004
Вайсбурд Ф. И., Панаев Г. А., Савельев Б. Н. Электронные приборы и усилители — 2005

Data values[edit]

IDedit

Java Edition:

Name	Namespaced ID	Translation key
Compass

Bedrock Edition:

Name	Namespaced ID	Numeric ID	Translation key
Compass
Lodestone Compass

Item dataedit

- LodestoneTracked: Optional. 1 or 0 (true/false) — true if the compass is connected to a lodestone. When false, LodestoneDimension and LodestonePos is not automatically removed when the lodestone is destroyed, but the compass still points to that location.
- LodestoneDimension: Optional. The dimension of the lodestone to which the compass is pointing.
- LodestonePos: Optional. The coordinates of the lodestone to which the compass is pointing.
  - X: x coordinate
  - Y: y coordinate
  - Z: z coordinate

Ждущий мультивибратор (одновибратор)

Ждущий мультивибратор в отличие от автоколебательного на выходе формирует одиночный импульс под действием входного сигнала, причём длительность выходного импульса зависит от номиналов элементов обвязки операционного усилителя. Схема ждущего мультивибратора показана ниже

Мостовые схемы

Схема ждущего мультивибратора (одновибратора) на операционном усилителе.

Ждущий мультивибратор состоит из операционного усилителя DA1, цепи ПОС на резисторах R4R5, цепи ООС VD1C2R3 и цепи запуска C1R1VD2.

Цикл работы ждущего мультивибратора можно условно разделить на три части: ждущий режим, переход из ждущего режима в состояние выдержки и непосредственно состояние выдержки. Рассмотрим цикл работы мультивибратора подробнее.

Ждущий режим является основной и наиболее устойчивой частью цикла работы данного типа мультивибратора, так как самопроизвольно он не может перейти в следующие части цикла работы ждущего мультивибратора. В данном состоянии на выходе мультивибратора присутствует положительное напряжение насыщения ОУ (U_НАС+), которое через цепь ПОС R4R5 частично поступает на неинвертирующий вход ОУ, тем самым задавая пороговое напряжение переключения мультивибратора (U_ПП), которое определяется следующим выражением

На инвертирующем входе ОУ присутствует напряжение, которое задаётся диодом VD1 (в случае кремневого диода напряжение примерно равно 0,6 – 0,7 В), то есть меньше порога переключения мультивибратора. При данных условиях ждущий мультивибратор может находиться неограниченно долгое время (до тех пор, пока не поступит запускающий импульс).

Переход из ждущего режима в состояние выдержки, является следующей частью цикла работы ждущего мультивибратора и начинается после того, как на вход поступит импульс отрицательной полярности, амплитуда которого превысит двухкратное значение напряжения переключения ждущего мультивибратора. То есть минимальная амплитуда входного напряжения (U_{ВХ min}) должна быть равна

В этом случае напряжение порога переключения ждущего мультивибратора понизится и станет меньше, чем напряжение падения на диоде VD1. Далее произойдёт лавинообразный процесс переключения выходного напряжения и на выходе установится напряжение отрицательного насыщение ОУ (U_НАС-) и ждущий мультивибратор перейдёт в состояние выдержки. При выборе номиналов элементов входной цепи C1 и R1 надо исходить из того, что конденсатор С1 должен полностью разрядиться за время действия входного импульса, то есть постоянная времени цепи C1R1 должна быть на порядок (в десять раз) меньше длительности входного импульса.

Заключительная часть цикла работы ждущего мультивибратора является состояние выдержки. В данном состоянии на неинвертирующий вход поступает часть напряжения с выхода мультивибратора, тем самым задавая пороговое напряжение перехода мультивибратора в ждущий режим. В тоже время выходное напряжение через цепь ООС C1R1 поступает на инвертирующий вход и открывает диод VD1, через который начинает разряжаться конденсатор С1. После разряда конденсатора С1 до 0 В происходит его зарядка через резистор R1 до напряжения перехода мультивибратора в ждущий режим. После чего схема переходит в исходное состояние и на выходе устанавливается напряжение положительного насыщения ОУ (U_НАС+). Длительность состояния выдержки и непосредственно формируемого выходного импульса определяется временем зарядка конденсатора С1 через резистор R1 и в общем случае определяется следующим выражением

Так как ждущий мультивибратор имеет только одно устойчивое состояние, то за ним закрепилось название одновибратора.

Для того чтобы одновибратор вырабатывал положительные импульсы при положительных управляющих входных сигналах необходимо изменить полярность включения диодов VD1 и VD2.

Счетные машины[править | править код]

Простой оператор сложенияправить | править код

Складывает два сигнала на входе и выдает результат (на выходе старший разряд внизу (схема). В основе лежит (в основе которого лежит ).

Простой оператор сложения

Работает это так:

Младший разряд на выходе горит, если на входе имеем два разных сигнала.
Старший разряд на выходе горит, если на входе оба сигнала 1 .

На схеме присутствуют два слоя и 1 и находятся они на разных (соседних) плоскостях.

Простой оператор сложения (схема)

Сложение многоразрядных чиселправить | править код

В основе этой схемы лежит Простой оператор сложения , но сначала обратимся к схеме. Зелёным и жёлтым цветом выделены складываемые числа. Они представлены в двоичном формате, старший разряд находится внизу схемы. Выходы слева (на схеме) являются результатом сложения двух чисел на входе, так же представленным в двоичном виде, старший разряд внизу схемы.

Сложение многоразрядных чисел

Давайте разбираться как это работает:

Для начала складываем каждый разряд одного числа с другим.

Для первого входного разряда, младший разряд на выходе записываем в ответ.

Для последнего входного разряда, старший разряд на выходе записываем в ответ.

Для остальных входных разрядов, старший разряд на выходе складывается с младшим разрядом на выходе следующего входного разряда.

Система расширяемая до бесконечности (без ограничения по длине провода). На схеме показана символом «-//-».

Сложение многоразрядных чисел (схема)

Самый компактный оператор

угольная руда 1 слагаемое
алмазная 2
то есть складывается (3+2=5)

с другой стороны

Простой оператор вычитанияправить | править код

Простой оператор вычитания

Вычитает из первого входа второй.
Состоит из двух схем: проверка текущего разряда:

ВХОД 1	ВХОД 2	ВЫХОД (ВХОД 1 — ВХОД 2)
1	1
1	1
1

И проверка вычитания из старшего:

ВХОД 1	ВХОД 2	ВЫХОД ((ВХОД 1-ВХОД 2)<0)
1	1
1
1	1

См. схему.
Расширять(для вычитания многоразрядных чисел) по-аналогии со схемой сложения многоразрядных чисел.

Многоразрядный вычитательправить | править код

Рассмотрим таблицу истинности:

Ввод	Вывод
Вход 1	Вход 2	Z(N-1)	Выход	Z(N+1)
1	1	1
1	1	1
1	1	1
1	1
1	1
1	1
1	1	1	1	1

На первом входе — уменьшаемое.

На втором — вычитаемое.
Z(N-1) — бит займа из предыдущего разряда.
Z(N+1) — бит займа из следующего разряда.

Хорошо виден сам механизм

Не самая компактная версия механизма — между выходами 8 блоков

Два раза применив «исключающее или»(XOR) можно понять, что результат на выходе равен XOR(XOR(Вход1,Вход2),Z(N-1))
А также:

Если число на 1-м входе равно числу на втором входе(XNOR(Вход1,Вход2)=1), то Z(N+1)=Z(N-1).
В противном случае Z(N+1)=Вход2.

Механизм целиком

Группы золотых блоков — XOR-гейты

Синие блоки — группа инверторов

Расстояние между выходами — 5 блоков

Основываясь на этих данных, строим многоразрядный вычитатель.
Начинать строительство нужно с наименьшего разряда — он находится справа.
Бит займа(Z(N-1)) для наименьшего разряда равен нулю.

Зелёный блок — бит займа из предыдущего разряда;
Жёлтый блок — уменьшаемое;
Оранжевый блок — вычитаемое.

Все тоже самое как в сложении но есть пару изменений(показано 3-2=1)

Простой счетчикправить | править код

Простой счетчик (схема)

Счетчики — штука полезная. В памяти хранит число, а по сигналу прибавляет к нему 1 и записывает в память. Простой счетчик основан на , у которого младший разряд на выходе подключен к одному из входов. Старший разряд на выходе символизирует о переполнении счетчика (просто мигнет). Свободный вход для сигнала прироста счетчика.

Осторожно:

Обратите внимание на значение повторителя на схеме (1-й режим работы). Дело в том, что значение задержки на повторителе должно быть равным продолжительности входного сигнала (тот, что для прироста)

Для Clock-генератора, представленного на картинке (горит только один повторитель подряд), значение задержки будет равно 0.1 с (1-й режим повторителя). Для кнопки задержка должна составлять 1 секунду (2 повторителя с 4-м режимом, и один с 2-м).

Clock — генератор (повторитель)

Счетчик для многоразрядных чиселправить | править код

Собран из простых счетчиков. Действуют те же правила, что и на простые счетчики. На схеме красным обозначен бит переполнения счетчика (мигнет). Синим обозначен вход для сигнала прироста счетчика. Можно расширить схему на нужно количество разрядов.

Счетчик для многоразрядных чисел

Усовершенственный вариант.

Data values[edit]

IDedit

Java Edition:

Name	Namespaced ID	Translation key
Redstone Comparator

Name	Namespaced ID
Block entity

Bedrock Edition:

Redstone Comparator	Namespaced ID	Numeric ID	Translation key
Unpowered block
Powered block
Item

Name	Savegame ID
Block entity

Block dataedit

Bits	Values
0x10x2	A two-bit field storing a value from 0 to 3 specifying the redstone comparator’s orientation: 0: Facing north. 1: Facing east. 2: Facing south. 3: Facing west.
0x4	Set if in subtraction mode (front torch up and powered).
0x8	Set if powered (at any power level).

Block statesedit

Name	Default value	Allowed values	Description
facing			The direction from the output side to the input side of the comparator,or the opposite from the direction the player faces while placing the comparator.
mode			Specifies the current mode of the redstone comparator.
powered			True if the redstone comparator is being powered.

Name	Default value	Allowed values	Description
direction		The direction from the output side to the input side of the comparator,or the opposite from the direction the player faces while placing the comparator.
output_lit_bit		True if the redstone comparator is being powered.
output_subtract_bit		Specifies the current mode of the redstone comparator.

Block entityedit

Где применяется компаратор напряжения

Часто КН применяют в градиентном реле — схема, которая реагирует на скорость изменения сигнала, например, фотореле. Такое устройство может использоваться в тех ситуациях, когда освещение меняется довольно стремительно. Например, в охранных установках либо датчиках контроля выпущенных изделий на конвейерах, где прибор станет реагировать на прерывание светового потока.

Еще одна часто используемая схема — датчик измерения температуры и изменения «аналогового» сигнала в «электронный». Оба измерителя преобразовывают амплитуду входящего сигнала в ширину выходящего импульса. Такое превращение довольно часто применяется в разнообразных цифровых схемах. Преимущественно, в измерительных устройствах, блоках питания импульсного типа, электронных усилителях.

Работа компаратора

Один из способов разобраться с работой компаратора – изучить базовую конфигурацию ОУ, показанную на Рисунке 1а. Усилитель имеет очень большой коэффициент усиления без обратной связи (A_OL >> 1000). То, что он усиливает, – это разность между двумя входами V₁ и V₂. Выходное напряжение равно

Из-за высокого коэффициента усиления для положительного или отрицательного насыщения выхода большого входного дифференциального сигнала (V₂ – V₁) не требуется. Например, при напряжении источника питания ±5 В и коэффициенте усиления без обратной связи, равном 100,000, выходное напряжение достигнет шины питания при дифференциальном входном сигнале с уровнем 5/100,000 = 50 мкВ или выше. Передаточная характеристика вход-выход изображена на Рисунке 1б.


Рисунок 1.	Операционный усилитель в инвертирующем включении (а) и его передаточная характеристика вход-выход (б).

Истинный компаратор работает от одного источника питания, как правило, того же, который используется для цифровой логики. Выход через подтягивающий резистор подключен к шине питания (Рисунок 2а). На входы компаратора поданы опорное напряжение V_REF и сигнал V_IN, уровень которого сравнивается с опорным уровнем. В качестве опорного и сигнального может использоваться любой из двух выходов компаратора. Обычно опорное напряжение постоянно, а входной сигнал изменяется. Компаратор может включаться в двух основных конфигурациях:

Инвертирующая:
V_IN подключается к инвертирующему входу усилителя (–), а V_REF – к неинвертирующему (+) входу (Рисунок 2). Если V_IN > V_REF, уровень выходного напряжения низкий. Если V_IN < V_REF, уровень выходного напряжения высокий.
Неинвертирующая:
(Подключение входов противоположное изображенному на Рисунке 2). V_IN подключается к неинвертирующему входу усилителя (+), а V_REF – к инвертирующему (–). Если V_IN > V_REF, уровень выходного напряжения высокий. Если V_IN < V_REF, уровень выходного напряжения низкий.

На Рисунке 2 показана инвертирующая схема с фиксированным постоянным опорным напряжением и сигналом треугольной формы (Рисунок 2в). Пока входное напряжение ниже порога, уровень выхода остается высоким (см. передаточную характеристику на Рисунке 2б). Когда входной сигнал превысит порог, выход переключится в низкое состояние. Затем во время спада входного сигнала уровень выхода вновь станет высоким.


Рисунок 2.	Типичное включение инвертирующего компаратора (а), его передаточная характеристика (б), а также сигналы на входе и выходе (в).

Гайд[править код]

Умники, сделайте по нему гайд. Было бы полезно помоему, чтобы в гайде описывались все нюансы и тонкие моменты. Lig0n 17:03, 7 января 2013 (UTC)

Параметры выдаваемые компаратором подсоединённым к разным хранилищам с разным типом лута.

Значения привожу для стопок с 64(красная пыль и т.п.), 16(снежки, эндержемчуг) и 1(сёдла, мечи и т.п.) вещами в слоте соответственно:
Количество вещей указанное тут заставляет выдавать компаратор сигнал не более чем на 1 редстоут (добавите хоть 1 итем и будет 2 и более).
Можно юзать, как фильтр лута — тоесть пропускать 1 тип лута и фильтровать все остальные

двойной сундук — 246; 61; 3.0,
сундук — 123; 30; 1.0,
раздатчик — 41; 10; 0.5,
воронка — 22; 5; 0.333,
печь — 13; 3; 0.2,
Сундук края не видит :С.

Можно сделать автомагазин, меняющий ваш лут на что-то полезное, правда унита… пардон, воронки чистить прийдётся очень и очень часто — пытаюсь создать автосортировщик лута
(люди, убейте нотча пжлст — почему воронки можно подключать только к 1 сундуку, а не ко всем соседним и нельзя двигать поршнями?!).
А и это… если воронка или любое хранилище стоят рядом с красным факелом или заряженным блоком под ним, то лут в них не сыпется.

Баги: если подсоединить к двойному сундуку 2 воронки, то каждый 1й уходящий из каждой стопки итем будет сыпаться в 1 воронку, а каждый 2й в другую.

Мигалка на основе тактовых генераторов[править | править код]

Данный механизм может использоваться во многих строениях, будь то посадочная полоса аэропорта, вывеска магазинчика на вашем любимом SMP сервере, станция метро. Даже ваше эпичное строение будет по особому выделяться ночью переливанием красных факелов. Факелы будут по очереди зажигаться «волной».
Схема простейшая и основана на повторителях и .
Приступаем к монтажу.

Строим элементарный (из 5 инверторов, также можно использовать любое нечетное число) тактовый генератор.

Тактовый генератор

Проводим сигнал от генератора, устанавливаем повторитель, и сразу перед ним устанавливаем любой непрозрачный блок, поверх которого ставим красный факел. Данный механизм будет служить «светодиодом» для системы.

«Диод»

Повторяем прошлый пункт несколько раз. Можно изменить расстояние между светодиодами, просто удлинив провод между ними (главное: не ставить провод между повторителем и блоком, иначе система не будет работать!). Также, можно менять скорость и длину волны, регулируя мощность повторителей и частоту тактового генератора.

Система в действии

Данную систему можно компактно спрятать под землю. Ниже приведён вид подземного варианта сбоку.

Механизм, спрятанный под землю

Улучшение параметров мультивибратора

Стабильность частоты амплитуды генерирования простого мультивибратора, изображённого в начале статьи, во многом определяется стабильностью характеристик насыщения операционного усилителя, поэтому для улучшения параметров выходных импульсов (длительности и амплитуды) необходимо обеспечить стабильность амплитуды выходных импульсов и постоянной времени цепочки R1C1. Ниже приведена схема мультивибратора, в которой сведены к минимуму недостатки предыдущей схемы.

Улучшенная схема мультивибратора.

В данной схеме мультивибратора введены дополнительные элементы: входные резисторы R1 и R3, повышающие входное сопротивление ОУ и двухсторонний параметрический стабилизатор R4VD1VD2, стабилизирующий амплитуду выходных импульсов. Введение резисторов R1 и R3 связано с тем, чтобы увеличить входное сопротивление ОУ, так как они снабжены защитой по входам при больших дифференциальных сигналах. Их величина выбирается на порядок больше, чем сопротивление резисторов R5 и R6 и имеет порядок сотен килом.

Ещё большего улучшения параметров мультивибратора можно добиться, если резистор в интегрирующей RC цепочке заметить транзисторным генератором тока.

Если ставится задача получения несимметричного мультивибратора, то резистор в цепи ООС заменяется двумя параллельными диодно-резисторными цепями, что изображено на рисунке ниже

Схема несимметричного мультивибратора на операционном усилителе.

Переключатели[править | править код]

В MineCraft’е уже есть достаточный набор различных кнопок, но все они умеют только «включать» или «выключать» элементы вашей электросети. А что если нужно переключаться между дверьми шлюза например?

Собственно ничего сложного. Рычаг либо включает факел и выключает нижний провод, либо наоборот. A если добавить AND вентиль, то возможна блокировка.

Простой переключатель

Переключатель сигналаправить | править код

Данный вид переключателей сложнее, но и технологичнее. Суть в том, что вы не просто переключаете 1 между выходами, а переключаете сигнал на входе ( in ) между выходами ( и 1 ).

Для примера возьмем двери шлюза. Двери открываются выходами и 1 , а рычаг переключения находится между ними. Рычаг in выполняет роль «засова». Если «засов» не подает сигнал, двери не откроются. Если «засов» подает сигнал, то с помощью переключателя можно выбрать, какую из дверей открыть.

В схеме используются два элемента: и простой переключатель. Напомню, что на выходе имеет 1 , если на входе получено две 1 . Сигнал in подается на один вход на каждый , а сигналы на выходе из простого переключателя идут на два оставшихся входа .

Схемы, реализующие подобную систему представлены во врезке в двух вариантах: «Толстый» и «Длинный», и отличаются только в размерах.

Переключатель сигнала (длинный)

Схема (длинный)

Переключатель сигнала (толстый)

Схема (толстый)

Компактный переключатель сигналаправить | править код

Слегка изменив расположение элементов и отказавшись от отдельного инвертора можно построить компактную схему переключателя. На приведенной во врезке схеме один из выходных факелов используется для получения инвертированного сигнала выбора канала, а входной сигнал подается на схему через один факел.

К такой схеме намного удобнее подводить управляющий сигнал, чем к приведенным выше. Однако, если управляющий сигнал подается на несколько схем одновременно, то необходимо подавать его через повторитель или факел, иначе при 0 на входном проводе, сигнал с входного факела по управляющему проводу попадет во все схемы.

Переключатель сигнала (компактный)

Схема (компактный)

Компаратор в Minecraft | Minecraft 1.8

Компаратор – это элемент используемый в цепях красной пыли для получения разности двух сигналов, проверки сундуков и других блоков с инвентарем на заполненность, а также проверки силы сигнала красной пыли. Появился этот блок в Minecraft 1.5. Далее, о том как им пользоваться.

Как использовать компаратор в Minecraft

На картинках может быть не очень хорошо видно силу сигнала, тем не менее на верхней картинке показано, что если боковой сигнал отсутствует, то сигнал на выходе равен сигналу на входе. Если же подать на боковой вход компаратора сигнал по мощности превосходящий сигнал с заднего входа, то на выходе мы не получим ничего. В этом режиме он также может быть использован в качестве диода, так как не пропускает редстоун в обратном направлении.

Компаратор в режиме вычитания

Компаратор в Minecraft также может работать в режиме вычитания. Для этого кликните на установленный компаратор правой кнопкой мыши, красный факел на выходе должен загореться. В этом режиме компаратор будет подавать на выход разность сигнала на заднем и боковом входе. Следующая иллюстрация наглядно демонстрирует этот режим (15-13=2).

Компаратор в режиме проверки инвентаря

Также, этот элемент может быть использован для проверки блоков с инвентарем на заполненность. Для этого к заднему входу поставьте нужный блок, например сундук. Чем больше в сундуке предметов, тем сильнее будет сигнал на выходе. Например, на картинке ниже в сундуке находятся два стака.

Если таким же образом разместить компаратор и проигрыватель пластинок, то мощность сигнала на выходе будет равна номеру пластинки. Если вы создаете карты для режима приключений, то это может оказаться весьма полезным.