UNIVERSUMS
HISTORIA | PemEappTOUCH | Elektronikens grunder | 2012V7 a BellDHARMA production | Senast uppdaterade version: 2016-10-20 · Universums Historia
innehåll
denna sida · webbSÖK äMNESORD på
denna sida Ctrl+F · sök ämnesord överallt i SAKREGISTER · förteckning över alla webbsidor
Tyristorstyrd MOSFET Touch | TOUCHKOPPLINGENS ALLMÄNNA
FÖRKLARING |
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · MONTAGE: 12Sep2012
E28 Bild225 • 25Maj2013
E9 Bil90 • Nikon D90
PRAKTISK ELEKTROMEKANIK — finmekanik för hobby och amatörer — Se även från HUVUDDOKUMENTET
MED ÄMNESORIENTERING
sök ämnesord överallt inom ELEKTRONIKEN i separat sakregister för
Praktisk Elektromekanik i sakregister elektroniken
Gammaprojektets alla dokument — Maj2012-Jul2016
Elektronikgrunderna — APPLIKATIONER
Referenser | Projekt —
till grundbegreppen inom
analog och digital elektronik
PROJEKT SOM SAMMANHÄNGER MED GAMMASENSORN — Se GAMMASENSORN och Gammaprojektet.
INDUKTIV
TOUCH-switch — fungerar endast i miljöer där industriella växelströmsnät [50Hz]
finns
INDUKTIV Mosfet TOUCH-switch
Elektronisk INDUKTIV
TOUCH-switch — hur den fungerar och inte fungerar
MOTSTÅNDET på
10M:
MosfetGate:en hinner ladda ur före
varje ny halvperiod med ett tillagt motstånd (R) via en tidskonstant (RC=T) på runt
0,2 mS (1/100 av nätperioden 20 mS). Med MOSFET-transistorns (BS 170)
ingångskapacitans (Ciss) på runt 20 pF ges då
R = T/C = 1 T7 Ohm = 10MΩ.
ZENERDIODEN på
10V
skyddar MOSFET-Gate:en mot elektrostatisk laddning (och annan överspänning).
U[DS] anger idealt hur Mosfettransistorn
befinner sig i ledande (0) eller icke-ledande (max) tillstånd med hänsyn till
induktionsverkan i Gate:en från nätet. Den streckade linjen motsvarar
medeleffekten som ges på en (ej
utritad, efter, eller före, Mosfet:en inkopplad) komponent med hänsyn
till OnOff-variationerna i U[GS].
ELEKTRONER SOM LÄGESÄNDRAR UTÅT i MOSFET-transistorns Gate (G) motsvarar en elektrisk ström INÅT i Gate:en: MOSFET-transistorns interna Gate-kondensator (Se MosfetGATEkapacitansen) laddas upp, och transistorn börjar leda.
Med nätspänningens 50 Hz (eng. mains supply) och ett finger som rör vid MosfetGate:en, etableras den växlande in- och utgående strömningen induktivt med nollgenomgången vid MosfetGate:ens elektrod. Vågformerna ovan avbildar funktionssättet i idealiserad princip, och ansluter också till de (idealiserade) typformer man finner vid mätning på och studium av komponenten med hjälp av ett oscilloskop [OSCILLOGRAM Touch]. Den streckade linjen indikerar vad en inkopplad (idealt, ej utritad) t.ex. lysdiod ser som »läge ON» (ca hälften) av 50 Hz-variationerna i Mosfetens OnOff-växlingar.
— MosfetTOUCH:ens uppbyggnad, hur den framkommer och hur den verkar och fungerar tillsammans med induktionsverkan från kraftnätets 50 Hz variationer, beskrivs mera utförligt nedan med praktiska kopplingar, tester och analyser.
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · MONTAGE: 13Sep2012
E29 Bild141 • 25Maj2013
E9 Bil90 • Nikon D90
INDUKTIV TOUCH-switch
Feb2013
Alla följande beskrivningar av MosfetTOUCH-kopplingarna
förutsätter, vad vi vet, en eller annan, mer eller mindre befintlig REDAN
OMGIVANDE 50Hz KRAFTNÄTSBASERAD INDUKTIV inverkan — antingen direkt via en
nätansluten apparatur, eller (luftburet, elektromagnetiskt) i närheten till en
sådan.
ELEKTRISKA LADDNINGAR SOM GENOMGÅR ACCELERATION — periodiskt växlande strömmar — påverkar också andra, närliggande, elektriska laddningar på motsvarande rörelseändringar. Vi kallar det fenomenet generellt för [elektromotorisk, eller elektromekanisk] induktion. Eftersom också elektriska laddningar i rörelse — i förhållande till den lokalt dominanta gravitationens referenser — uppvisar magnetism, används termen eller begreppet elektromagnetism generellt för fenomenformer i samband med elektriska laddningar i rörelse.
SPECIELLT SPÄNNINGSSTYRD ELEKTRONIK — typen MOSFET-transistorer — är ytterst känslig för elektriska variationer på grund av den höga ingångsresistansen [i storleksordningen teraohm], och lämpar sig därför utmärkt i grundstudiet av induktionsfenomenet.
PRAKTISKT KOPPLINGSEXEMPEL
Börja med att koppla upp kretsen ovan (alla komponenter finns på ELFA, om inte annat):
BS 170 — MOSFET transistor [art. 71-019-00 BS 170 TMOS N-kanal]
1KΩ — Kol- eller metallfilmsmotstånd
LED — lysdiod (i princip vilken som helst 2-3V LED är OK [finns bl.a. på Clas Ohlson om inte annat])
STARTBYGELN ANSLUTEN (bilden ovan, se även bild på kopplingsdäcket nedan) betyder att MOSFET:en ska anslutas med Gate-Source kortsluten — vilket betyder att Gate-Source står på samma potential = garanterat avstängd transistor: lysdioden börjar från släckt. Startelektroderna med ansluten bygel (bilden ovan) säkerställer också att MOSFET-transistorn skyddas från ev. elektrostatisk beröring (är man osäker, kan man använda någon form av skyddshandskar i MOSFET hanteringen — Järnia säljer en tunn och fin, billig [14:-] vit typ TEGERA med ett tunt lager isolerande gummi på framsidan).
Material för att anställa
elektronmassa
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · BFprep 4Okt2012
Bild 11
Använd sedan en akvarellpensel och en bit plexiglas — vi ska anställa en liten samling elektroner för att visa och studera hur induktionsfenomenet fungerar i detalj på MOSFET-sensorn.
— Börja med att skölja plexiglaset under rinnande vatten — det garanterar att all ev. elektrostatisk laddning på glaset försvinner eller neutraliseras: använd skyddshandskar (av plast/gummi eller skinn) för att undvika oavsiktlig beröring — minsta lilla friktion spelar in här, vilket vi strax får bevis för.
— Ta sedan penseln och stryk den över ena plexiplattans hörn — det räcker med ett (svagare) eller några (starkare) drag med penseln över bara ett par centimeter av ett hörn (mera arbete ger mera frikopplad elektronmassa och därmed större effekt — vi testar det särskilt — men spola plexiplattan med kranvatten först före varje nytt test för att nå lika utgångsförhållanden).
— Anslut matningen, och ta sedan bort START-bygeln Gate-Source (använd med fördel en smal plockpincett), och för sedan pensel mot MOSFET-transistorn med den nu helt öppna oskyddade Gate:en:
— Lysdioden tänds: MOSFET:en börjar leda; en motsvarande positivt laddad ström flyter inåt i GATE:en, vilket gör Drain-Source-övergången ledande.
MOSFETKOPPLINGEN på kopplingsdäcket
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · E 25Feb2013-02-25 Bild MosfetInd1;2;3
Vänster:
MOSFET-sensorn på kopplingsdäcket med kortslutningsbygeln/STARTBYGELN
Gate-Soruce.
Mitten: Efter
anslutning av matningsspänningen tas bygeln bort, vilket garanterar att
MOSFET:en är spärrad från start.
Höger: Den
plexiglasberörda akvarellpenseln förs mot MOSFET:en; Lägesändringen i det
positiva laddningsöverskottet i penselhåren gör (i teorin) att en motsvarande
elektronström uppväcks induktivt inuti MOSFET-gaten, vilket gör transistorn
ledande: lysdioden tänds — och
släcks igen om penseln dras tillbaka.
FÖRLOPPET är alldeles (i teorin) detsamma som illustreras av den sinusformade spänningsvariationen — förloppet med laddningsöverskottet i penseln som förs in mot (+ i sinusvågen) och bort ifrån (– i sinusvågen) MOSFET-Gate:en:
Förs elektronmassa utåt från MOSFET-Gaten — samma som positiva laddningsbärare in i Gaten — kommer MOSFET-transistorn att börja leda: lysdioden tänds.
— Så sker också i vårt experiment. Det motsvarar den positiva spänningsdelen i sinuskurvan ovan höger.
Förs istället elektronmassa inåt mot MOSFET-Gaten — samma som positiva laddningsbärare ut ur Gaten — kommer MOSFET-transistorn att släcka ner: lysdioden släcks.
Ansluts en ca 1
meter lång öppen isolerad kabel till Mosfet-gaten och START-bygeln sätts i och
dras ur med matningen på, tänds lysdioden när startbygeln dras ur, och
fortsätter sedan att (i ett av testerna) lysa i nära 24 minuter (1440 sekunder
— känsligheten i lysdiodens sken
just när den är på väg att slockna är enorm: man kan se hur skenet ändras,
svagare eller starkare, om man bara helt litet flyttar sin textilbelädda arm
[det finns alltid mer eller mindre statisk elektricitet där] som befinner sig
över en meter ifrån kopplingen). Med en ungefärlig ingångskapacitans hos
MOSFET:en på grovt 20 pF (20 t12 F) [Ciss = C(GS)+C(GD), C(DS) short; se INTERNATIONAL
RECTIFIER Power MOSFET Basics http://www.irf.com/technical-info/appnotes/mosfet.pdf] är den teoretiska ingångsresistansen därmed via läckströmmen
RC=T-konstant lika med R=T/C=(1440 S)/(20 t12 F) = 7,3 T13
Ω = 73 TΩ —
vilket också är ett rimligt MOSFET-värde [Ciss för BS170 ca 25 pF].
Ciss-datat är i själva verket något
mera komplicerat än vad amatören tror [28Feb2013]:
— Se
MICROCHIP AN786 — Driving Power MOSFETs in
High-Current, Switch Mode Regulators
http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/00786a.pdf
page1, Total Gate Charge
VISHAY —
2N7000/2N7002, VQ1000J/P, BS170
http://www.vishay.com/docs/70226/70226.pdf
Datablad BS 170 ekvivalenter, sida 11-4 Gate
Charge
:
— GateKapacitansen [»Ciss»] bestäms
enligt MICROCHIP-källan ovan via sambandet för gateladdningen (Q[G])) (C[EI], Equivalent Gate Capacitance),
QG = (CEI)(VGS)
Från kondensatorlagen
U=TI/C=Q/C
Med datat Q[G]=(400 pC = 4 t10 C
= 0,4 nC) på BS 170 från VISHAY-källan ovan ges för V[GS]=3V (som är övre triggvärdet för
transistorns ON-funktion enligt datablad [PHILIPS SEMICONDUCTORS Book S5 1985
s252]) värdet
CEI = QG/VGS
= (4 t10 C)/(3 V) = 1,33 t10 F = 0,133 nF
= 133 pF
Ciss-värdet anges (PHILIPS) vid en
typisk (1 MHz) frekvens, och har (därför) ingen direkt generell
likströmsbetingad (»statisk») betydelse: man får göra beräkningen som ovan
(enligt MICROCHIP-källan). Dvs., med parametern C[EI].
— Den detaljen understryks också av
författaren i International Rectifier applikationen:
”A more useful parameter from the
circuit design point of view is
the
gate charge rather than
capacitance.”,
GATE CHARGE,
”These simple calculations would not
have been possible with input
capacitance
values.”,
INTERNATIONAL
RECTIFIER Power MOSFET Basics
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/mosfet.pdf
Skillnaden i exemplet BS 170 blir dock
marginell: Med Q[G] = 4 t10 C och C[EI] = 133 pF ges R=T/C=1,0827 T13 Ω =
11 TΩ. Alltså runt en halv dekad lägre.
— Direkta värden på »input resistance»
eller »input impedance» för MOSFET:s anges vanligen inte — utom i samband med
databöckernas kretsbeskrivningar av typ MOSFET-komponenter i OP-förstärkare.
Jämför
”Very High Input Impedance (ZIN)
-1.5TΩ (Typ)”,
INTERSIL — CA3140 — 4.5MHz, BiMOS Operational
Amplifier with MOSFET Input/Bipolar Output
Med akvarellpenselhåren i underskott på elektronmassa (»överskott på e+») strömmar Gateelektroner ut från (G) Gaten (»e+ strömmar in») då penseln förs mot G — men det finns ingen egentlig elektroninströmningsväg (e+ strömmar ut = urladdning) eftersom strömleden Gate-Source är öppen (frånsett den inre teraohmresistansen).
Förs (nämligen) plexiplattans direkta elektronöverskott (från penseldragningarna) in mot MOSFET:en, och sedan snabbt ut därifrån, visas ingen reaktion hos lysdioden — därför att det inte finns någon motsvarande snabb elektroninströmningsväg = resistiv urladdningsled hos MOSFET:en OM G-S, som här, ligger öppen. Penselns elektronunderskott däremot, gör att lysdioden tänder då penseln förs in mot MOSFET:en (Mosfetgatens elektroner vandrar utåt), och släcks åt motsatt håll (Mosfetgatens elektroner återgår).
— Hålls penseln stilla invid MOSFET:en, falnar
lysdioden strax av; Dras penseln åter bakåt och sedan in mot MOSFET:en igen
tänds lysdioden åter, men nu allt svagare för varje gång;
— Elektronunderskottet (»e+») i penselhåren försvinner (relativt snabbt, tydligen) ut i det omgivande lufthavet, och man får stryka penseln upprepat för att återfå en stark lysverkan.
— Förloppet kan också studeras på ett oscilloskop med mätpunkt vid Mosfet-Source: Lysdioden tänder på matningsspänningen, men denna kommer att falla relativt snabbt mot noll (inom sekunder) på oscilloskopets relativt låga ingångsresistans (ofta typ 1MΩ).
— Test med att stryka penseln upprepade gånger över plexihörnet visar att lysdioden lyser upp allt starkare med allt längre avstånd mellan pensel-MOSFET. Dvs., större laddningsmängd (överskott eller underskott på elektronmassa) ger större verkan.
— Test med att andas ut den naturliga andedräktens fuktighet (i teorin) neutraliserar den elektrostatiska laddningen i penselhåren. Vi ser det tydligt om penseln sedan återigen förs mot MOSFET:en: ingen reaktion. Lysdioden reagerar inte. Transistorn är spärrad. Ingen överskottsladdning finns närvarande som kan påverka Mosfet-Gaten.
Motsvarande Bipolär ekvivalent
I en motsvarande
bipolär koppling [BIPOÄRA
TRANSISTORN]
finns ALLTID mer eller mindre direkt resistiva strömvägar i komponenten: Intern
elektroninströmning Bas-Emitter (motsv. MOSFET:ens Gate-Source) har ALLTID
en strömförstärkande faktor i en bipolär transistor, liksom även en elektronutströmning
har det. I vilket fall respektive stryps eller öppnas Kollektor-Emitterleden.
— Jämför vi MOSFET-kopplingen med en s.k. Darlingtonkoppling (nedan) med två bipolära BC546A (β~200), ger lysdioden i den kopplingen reaktion i bägge fallen (fast på sätt och vis inte lika känslig på distans som i MOSFET-kopplingen):
Lysdioden tänds
om plexiplattans elektronöverskottshörn förs in till Darlingtonparet, och sedan
snabbt ut igen. Penseln uppvisar samma konsekvens fast omvänt: Förs penseln in
mot Darlingtonparet, tänds lysdioden (svagt, flashaktigt).
— De bägge
bipolära transistorerna BC 545A (kopplade i s.k. Darlingtonform, kopplingen
ovan) ger principiellt samma resultat som i det unipolära MOSFET-fallet.
— Skillnaden
ligger främst i att MOSFET-kopplingarna är (mycket), eller KAN göras
(vansinnigt) mera känsliga i och med att ingen direkt styrström krävs. Medan lysdioden
i MOSFET-fallet lyser klart och skarpt, lyser den mera flashartat och svagt i
det bipolära fallet: flera penselstrykningar måste till för att få lysdioden
att lysa upp.
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · E 25Feb2013-02-25 Bild
mBPind1;2 · Exponering 1/5 S · Bländare F/9 · ISO 400 · Nikon D90
— Den röda lysdioden lyser/flashar upp ytterst svagt (knappt märkbart för kameran).
Att få lysdioden att lysa i 24 minuter (se
närmast ovan) på en ON-trigg i det bipolära fallet via en uppladdad intern
kondensator är helt uteslutet.
— Däremot visar
bipolärfallet med den extra anslutna öppna kabeln något annat:
BILDKÄLLA:
Författarens arkiv · E
25Feb2013-02-25 Bild mBPind3;4 ·
Nikon D90
Lysdioden tänds
PERMANENT då den fristående ca 1 meter långa isolerade kabeln ansluts, bilden
ovan vänster.
— Ansluts också
ett oscilloskop, bilden ovan höger — som introducerar en LED-parallell strömväg
Emitter-GND med resistansen 1MΩ — fortsätter lysdioden att lysa, men
svagare — och starkare igen beroende på HUR man placerar sin ena hand på
kabeln, eller (kramande) omkring den.
Oscillogrammen för dessa fall visades i testet enligt
nedan: förklaringen till varför LED:en i bipolärfallet lyser konstant.
BILDKÄLLA:
Författarens arkiv · E 25Feb2013-02-25 Bild mBPind6;11;13;15;17 · Nikon D90
VERT.
5V/DIV HORIZ. 10mS/DIV — Mätpunkten
efter Darlingtonparet.
— Lysdioden varierar i ljusstyrka analogt med ovanstående
oscillogram med styrning av ena handens koppling till den inkopplade öppna
isolerade separata kabeln. Beroende på hur stor del av ena handen som täcker
för, omsluter eller berör kabeln, ges motsvarande variationer i signalbilden.
— Här har
tydligen föregående manuella elektronrörelser i pensel-plexiglas ersatts av den
50 Hz (20 mS) ELKRAFTSNÄTINDUCERADE elektronförflyttningen:
Bostädernas 50Hz nätspänning i vägguttagen garanterar att alla närliggande material — in till huvudhårets tunnaste hårstrå — genomlöps periodiskt av samma INDUKTIVA periodiska variationer: elektronmassor strömmar hela tiden fram och åter i takt med 50Hz-variationerna.
Den insatta öppna kabeln fungerar tydligen
som en antenn för nätbrummet (50 Hz): elektronsvängningar fram och åter i
antennkabeln förorsakar motsvarande On-Off-lägen i darlingtonparet, med olika
intensitet (amplitud) och varaktighet (pulsbredd).
— Anordningen
uppvisar exceptionell känslighet för olika kroppsrörelser (händer, armar) i
närheten (inom grovt en meter med kabeln ihoprullad ca 1 dM invid
komponentkopplingen).
UNDER FÖRUTSÄTTNING att det finns ett allmänt (50 Hz) växelströmsbaserat kraftnät (eng. mains-operating supply, power grid, etc., se Wikipedia Mains electricity http://en.wikipedia.org/wiki/Mains_electricity) som håller kylskåp, frysboxar, lampor, datorer, dammsugare och tvättmaskiner igång, ständigt, kontinuerligt med smärre variationer, kan vi alltså utnyttja den kraftbasens rent induktiva biverkan i alla material:
— Genom direkt materiell
kontakt,
typ en handhållen metallpincett, eller bara fingret som induktivt avkännande
nätantenn, kan vi styra beteendet hos den typ av känsliga elektronikkomponent
som visats i exemplen ovan — med ytterst enkla handgrepp på ytterst små
manöverytor.
Det enda vi behöver göra för att
SÄKERSTÄLLA EXAKT DIGITAL FUNKTION (i elektroniksammanhang ofta Vcc-matning
+5V) är följande två tillägg till MOSFET-kopplingen:
— För att, säkert, tillåta MosfetGate:en
att ladda ur med hänsyn till 50 Hz kraftnätets växelvariationer, väljer vi en
tidskonstant (RC=T) på runt 0,2 mS (1/100 av nätperioden 20 mS). Med
MOSFET-transistorns (BS 170) ingångskapacitans (Ciss) på runt 20 pF ges då R =
T/C = 1 T7 Ohm = 10MΩ.
— ZENERDIODEN på 10V skyddar
MOSFET-Gate:en mot elektrostatisk laddning och annan överspänning — vi kan utan
vidare ta i den komponenten om zenerdioden finns inlödd, se praktiskt exempel:
BILDKÄLLA: Författarens arkiv ·TM6 BS170 17 — NikonD90 Dec2010
— BS 170 tillsammans med inlödda ytkomponenter R=300K och
C=100n. Ofta använd komponent på mitt kopplingsdäck.
— Se utförligt i MOSFETtouch hur MOSFET-Touchen i bild ovan är ihoplödd.
— För att, säkert, få Touch-komponenten
att också ge en digital etta ut (Voltage
In High, V[ih]) vid Touch — så länge Touchelektroden berörs — måste ett
RC-block läggas till mellan MosfetSource och kretsmatningens nolla (GND);
— Vi använder (här) en experimentellt
uppmätt (via stoppur) medelreaktionstid (för oss vanliga dödliga) på runt max
5/100 sekunder av typen OnOff, eller hoftat neråt med ytterligare marginal,
runt 0,03 sekunder som ett gränsvärde. Med matematiken för KONDENSATORNS UPP-
och URLADDNING [se Kondensatorn och Spolen i GLOBALA VATTENFLÖDETS EKVATION om ej redan
bekant] ges följande teoretiska resultat för bestämningen av RC-blockets
komponenter:
Engelsk version
VIH — U[Supply]·0,7:
The RC-components determine the rate at which the unloaded (high resistive
load) Source-line will drop to zero in the 10mS period.
[The RC-basics are discussed more in detail in the section General purpose RC-oscillators].
Our (normal) maximum reaction
period (two consecutive touches) is approximately 0.05 seconds. To allow the
Source-level to pass the middle line (2V5) while releasing before touching
again (so that a connected
CMOS-gate can sense the release as a new state), we can approximate the
RC-time constant with a margin to slightly less, say 0.03 seconds. Then the VIH level is
calculated
T/RC = ln (U0/UC)
e–T/RC = UC/U0
UC = e–T/RCU0 ;
RC = 0.03
T = 10 mS
T/RC = 1/3
U0 = 5V
UC = VIH ;
VIH = 5e–1/3 @ 5 · 0.7 =
3V5 ............. Mosfet-Touch output High level, no load
The general RC-Equations are deduced in the section General purpose RC-oscillators.
Med RC=T=0,03 S väljer vi en (keramisk)
kondensator på 100 nF (100 t9 F = 0,1µF), vilket ger R=T/C=300KΩ,
kopplingsbilden ovan.
— Benämningen på den typen av slutande/brytande elektronisk omkopplande funktion kallas (generellt) INDUKTIV TOUCH-switch (eng. inductive touch switch).
Som vi ska se, finns emellertid ytterligare aspekter
på typen INDUKTIV TOUCH — beroende på om den aktuella kopplingen är direkt
nätförsörjd (fullständig
nätinduktiv koppling), eller om den matas av ett batteri (partiell nätinduktiv koppling — ingen
intern induktionsbas existerar).
Batterimatningsapparatur KAN (nämligen, som det har visat sig per experiment, byggen och försök) vara äventyrlig beroende på närliggande ledningar/ledande metallytor: en induktiv touch-batterikoppling KAN fungera på kopplingsdäcket, medan den INTE svarar sedan kretsen förts över till en separat (mera komprimerad) apparatkonstruktion. I allmänhet — enligt hittills gjorda observationer, min erfarenhet — fungerar den typen FÖRST sedan dess GND kopplats till någon nätansluten apparatur (typ oscilloskop).
— För min egen del vill jag därför rekommendera att
OM typen Touch-switch ska användas, man utgår ifrån att anordningen ska
försörjas av nätmatad apparatur (separat
nätaggregat, eller typ batterieliminator, vilketsom).
— I vilket fall är poängen med den enkla touchkomponenten att man spar manöverkraft och dito utrymme, samt reducerar mekanisk kontaktnötning till i princip noll: inga mekaniska kontakter behövs (eller får finnas) i det särskilda analysområdet.
— Det är poängen med hela TOUCH:en.
I den följande framställningen förutsätter vi att alla kopplingar och experiment utförs i en miljö där den allmänna nätdriftens 50 Hz växelspänningar ligger induktivt överlagrade på allt material, om inget annat anges.
Genom vidare tester och försök visar sig en del
ytterligare fasoner i den induktiva Touchkomponentens ljus, och som vi (nog)
måste känna till — om vi vill använda komponenten meningsfullt i något bygge
UTAN äventyrligheter. Se fortsättning från SIT-teorin.
Närmast nedan följer en liten utvikning som berör mätning av höga resistanser — typ backspända dioder — och vilka värden vi ibland behöver för olika kopplingsanalyser.
Beskrivningen av Touch-switchen fortsätter sedan i SIT-teorin.
R-mätning,
backspända dioder
HÖGRESISTANSMÄTNING
UPPMÄTNING AV HÖGA BACKMOTSTÅND HOS DIODER— typ GΩ
—
Oscilloskopets ingångsresistans på 1 MΩ påverkar märkbart mätpunkt G;
Någon egentlig högohmig OFF-resistans finns inte via oscilloskopets direkta
mätprob, och spänningsbilden [OSCtouch] blir
också i detta fall tydligt vrängd i nätvariationshalvperiodens läge Off —
eller/och att den kan förstås likvärdig med vad som gäller för kopplingsbilden
utan mätkablaget (1M-motståndet
kortsluter/parallellkopplar induktanskopplingen från oscilloskopets och
±12-matningens nätanslutna GND) [Se TouchKopplingen,
förklaringen]: lysdioden tänder inte:
— I den
negativa induktionshalvperioden, nätmatade fallet, mätpunkt G:
1. Induktiva
nollreferensen flyttas (snabbt från urladdad intern Gatekondensator) ner till
GND;
2. Ström
passerar omvänt från GND till mätpunkt G via oscilloskopets ingångsmotstånd 1
MΩ, och därmed en negativ Gatespänning som aldrig kommer över noll volt:
lysdioden tänds aldrig.
Kopplingen nedan visar hur man kan mäta
olika högresistiva (typ backspända dioder) komponenters motstånd.
— NOTERA DEN HÖGRESISTIVA [1,5TΩ]
OPERATIONSFÖRSTÄRKARENS FUNKTION; Analoga/Digitala voltmetrar med
ingångsresistans i området MΩ är inte direkt
användbara i
mätningar av typen ovan.
U0 = RI
= [R1 + R2]·I
= R1I + R2I
= UL + UD ;
———————————
U0/UR2 = [R1 + R2]I/R2I
= [R1 + R2]/R2
= R1/R2 + 1 ; U0/UR2 – 1 = R1/R2 ;
R2 =
R1(U0/UR2 – 1)–1
———————————
U0/UR1 = [R1 + R2]I/R1I
= [R1 + R2]/R1
= 1 + R2/R1 ;
KRETSSCHEMAT ovan med härledda grundsamband visar hur man kan mäta backresistanser (R) hos högohmiga komponenter (via låga matningsspänningar).
— I ett tidigare försök (här utan redovisning, separat specialinstrument) uppmättes för den vanliga switchdioden 1N4148 (max backspänning 75V) en backresistans vid +5V matning på ca 1,7 GΩ (värdet ökar med högre matningsspänning; uppmätt 2,5GΩ vid 50V). Mätförsöket via kopplingen ovan bekräftar det resultatet. Med matningen 5v03 och utspänningen i spänningsdelaren på 5V00 ges enligt R2-sambandet ovan
R2 = R1(U0/UR2 – 1)–1
= 10MΩ(5V03/5V00 – 1)–1
~ 10MΩ · 167 = 1,67 T9 Ω
= 1,67 GΩ ; backresistansen för switchdioden 1N 4148 vid +5V matning
Med hjälp av resultatet ovan kan vi försöka mäta backresistansen hos den (Clas Ohlson 2012) Ø3mM ultrablå lysdioden (3V, 20mA, 1000mcd);
— I detta mätfall användes (speciellt) en analog voltmätare (för att få ett användbart mätmedelvärde) då mätutgången visade märkbart brum via den låga utspänningen (ca 10 mV). Mätningen visade
— NOTERA DEN HÖGRESISTIVA [1,5TΩ]
OPERATIONSFÖRSTÄRKARENS FUNKTION; Analoga/Digitala voltmetrar med
ingångsresistans i området MΩ är inte direkt
användbara i
mätningar av typen ovan.
LED-BackResistanserna — Rback
R1 = R2(U0/UR2 – 1)
= (1,67 GΩ)(5V03/0V01 – 1)
= 838,34 GΩ ; backresistansen för den ultrablå 3mM lysdioden (CLO 2013) vid +5V matning
Den röda Ø3mM lysdioden [som komplement till den ultrablå i
försöken] på LED-platsen i kopplingen ovan visar vid +5V matning utspänningen
2V0 [om man håller sig på en meters avstånd, annars runt 1V7]. Det ger
RLED = R2(U0/UR2 – 1)
= (1,67 GΩ)(5V03/2V0 – 1)
= 2,53005 GΩ ; backresistansen för den röda 3mM lysdioden (CLO 1985) vid +5V matning
Den nyare teknikens typ UltraBlå [Nakamura 1994, InGaN, IndiumGalliumNitrid, ref. @INTERNET
Wikipedia Light-emitting diode] lysdioder uppvisar betydligt mera
sofistikerade data än de äldre konventionella GaAs-typerna.
— Separat mätning på EC103A:s
backresistans via +5V matning — med hjälp av en föregående uppmätt
backresistans 1,7GΩ för switchdioden 1N 4148 — visar drygt
11 GΩ för EC 103A vid 5V matning
(backresistansen ökar i allmänhet med ökad backspänning fram
till gränsspänningen för överslag [uppmätt 2,5GΩ vid 50V för 1N4148]).
Mätpunkt S:
— I mätexemplet med oscilloskopets ingångsresistans på 1 MΩ [OSCtouch] är lysdiodens backresistans på dryga 0,8 TΩ i parallell med 1M helt försumbar; oscilloskopets 1MΩ stör kretsvärdena märkbart (i negativa delen) genom att införa en ny, betydligt mera lågresistiv kretskoppling — och som vränger den sanna spänningsbilden.
Mätpunkt G:
— Oscilloskopets 1 MΩ vränger också här den sanna spänningsbilden, vars karaktär framgår tydligare via den högresistiva OP:ns synpunkt.
»Svänger-i-takt-teorin» håller inte
»Svänger-i-takt-teorin» håller inte:
KOMPLETTERANDE TOUCHEXPERIMENT 22Feb2013-02-22
— experiment i stadsmiljö med allmän 50 Hz elkraftsdistribution:
BASIC MosfetTOUCH
COMPONENT + LED + 1KΩ:
Kopplingsschema:
Lysdioden tänds (och släcks omväxlande med 50 Hz)
vid beröring med Gatepinnen bara — endast — om matningen +V kommer ifrån ett
batteri — annars inte.
FENOMENET framträdde
tydligt under testerna med Gammasensorerna (Se från 2TGamma) och den använda
testräknaren; Testräknaren är konstruerad med flera bekväma MosfetTOUCH-pinnar
som mycket förenklar instrumentanvändningen. MEN beröringen med pinnarna (släta
knappnålshuvuden av rostfritt stål) fungerar inte med någon induktiv
touchfunktion om instrumentet matas med batterier. Endast med nätansluten
strömmatning fungerar det.
— Kan Mäster förklara varför?
— Möjligen med visst besvär, kanske uttömmande, och med
vissa förbehåll i Touchkopplingen — den möjliga
förklaringen.
— Detaljerna till grund för den sammanfattningen
berörs i det följande.
Nätmatning:
— UltraBlå LYSDIODEN: Lysdioden flashar till vid Touch med nätmatning.
Flashen kan upprepas om man väntar emellan. Inget fast sken finns. Den
röda lysdioden
reagerar betydligt mera blygsamt: syns knappast något alls — beroende på
omständigheter som ändras marginellt vid olika försök (omgivande kablage). EN
flash kan visa sig — med den ultrablå LED:en — knappast med den röda. Sedan
inget mera [på lång tid — här utan vidare specifikation].
— Ansluts oscilloskopets GND till kopplingsdäckets GND,
tänds/släcks lysdioden med touch/noTouch.
— Även ett finger som berör den positiva matningselektroden
gynnar LED-on vid Touch med den andra handens finger eller handhållen
metallpincett.
Ingen separat GND-anslutning:
— Ansluts en separat öppen isolerad kabel, ca 1M, till
MosfetGate:en, tänds lysdioden permanent: den släcks/tänds vid beröring i
kabelns andra ände via touch/noTouch.
— En helomvändning i funktionssättet.
— Vid upprepade
testförsök visar sig denna öppna kabeldetalj variera (starkt) med omgivande
inkopplade andra kablage: funktionen fungerar (som bäst) om komponenterna inte
omges av andra (störande) kabelanslutningar. Finns andra anslutningar (till
andra kopplingsobjekt), uteblir lysdiodens beskrivna funktion i stort sett helt
och hållet (uppvisar flämtningar, svaga flashar, etc.).
MED DEN SEPARAT ANSLUTNA ÖPPNA KABELN:
— Ansluts återigen oscilloskopets GND till kopplingsdäckets
GND, återgår verkan till samma som utan extra kabel med GND-anslutning:
lysdioden tänds/släcks med touch/noTouch i andra kabeländen, eller direkt vid
MosfetGate:en, vilketsom.
Men därmed
försvinner också möjligheten att se oscilloskopets bild av spänningslinjerna i
fallet med ansluten separat öppen kabel och kontinuerlig LED on. Vi får inte se
den delen.
— I vilket oscilloskopinkopplat fall ges följande typoscillogram vid
MosfetSource:en (kopplingen med röda lysdioden);
VERT. 5V/DIV HORIZ.
10mS/DIV
Bild Touch10_1;24 · 23Feb2013-02-22 · NIKON D90 • Exponering
2S • Bländare 20 • ISO 400
Batterimatning:
— Ansluts oscilloskopets GND till batteriets minuspol, ges ingen
extra effekt: spänningarna kan mätas i batterifallet;
Däremot införs
extra effekter i nätmatningsfallet om oscilloskopets GND ansluts till den
nätanslutna strömförsörjningsenheten. Lysdioden uppför sig då som i
batterifallet.
Vi får alltså inte
veta något (direkt) om oscilloskopbilderna i nätmatningsfallet där lysdioden
inte reagerar.
Touchkomponenten i praktiken
KOPPLINGSSCHEMAT nedan höger [BASIC MosfetTOUCH COMPONENT + LED + 1K] uppför sig rebelliskt:
Lysdioden tänds (och släcks omväxlande med 50 Hz) vid beröring med Gatepinnen i närmiljöer där 50 Hz nätspänningen finns — bara, endast, om matningen +V kommer ifrån ett batteri.
— Annars inte.
— Test med samma
komponentkoppling med större avstånd till närliggande nätanslutna kablage gör
att även batterieffekten uteblir:
— Uppställt i mitt kök,
batterimatningen: inte ett liv.
— Uppställt på skrivbordet i
mitt sovrum: full pedal.
— Det enda som händer i fallet nätansluten spänningsmatning (separat linjärt nätaggregat) är att lysdioden flashar till just vid beröringen. Sedan helt död. Inte ett liv.
I batterimatningsfallet finns ingen sådan effekt: lysdioden tänds vid Touch och lyser sedan med fast sken så länge beröringen kvarstår.
Vi studerar hur och varför.
BILDKÄLLA:
Författarens arkiv · Bild Touch_1;2 · 22Feb2013-02-22 • Bild Touch_3;4;5 ·
22Feb2013-02-22 • NIKON D90
LEFT:
9V battery supply — handheld metal tweezer [sv. metallpincett]
(lower left) — Left TOUCH — Right no touch.
MIDDLE:
9V REGULATED POWER SUPPLY — handheld metal tweezer — 9V-digital voltage supply
onset — Left TOUCH — Right no touch.
SAME
AS LEFT, but with a power line 9V regulated supply — no
function.
RIGHT:
Coupling diagram
MED BATTERIMATNING kan vi inte (direkt) använda — typ — oscilloskopet för att mäta signalerna, eftersom kablaget introducerar en nätansluten apparatur, och därmed ändrade betingelser i komponenternas beteende.
Det vi kan mäta på är således enbart med komponenterna i nätansluten matningsapparatur — resten måste vi försöka sluta oss till genom indirekt analys.
Bilderna nedan visar hur TouchKretsen uppför sig sett från oscilloskopets synvinkel — direkt och via en mera högresistiv sensor.
—
Skillnaden mellan oscillogrammen i batteri- resp. nätmatningsfallen är (enligt
separata test) försumbara så länge GND-anslutning och ±12V-matning finns orört.
Tas dessa bort — i batterifallet — uppvisas annat på G-linjen. Se OSCILLOGRAMMEN TouchBATTERI.
BILDKÄLLA : Författarens arkiv · nedre: Touch3OSC 5Mar2013 Bild 2;3;4 —
8;9;10 • Exponeringstid 2 S • Bländartal F/14 • ISO 400 —— övre: TouchOSC2
4Mar2013 Bild
13;14;15;16;17;18;19 · NikonD90
— Mätingången
via operationsförstärkaren CA 3140 ligger på 1,5 TΩ enligt fabrikantens
datablad. I jämförelse med Gateresistorn på 10MΩ betyder det att OP:ns
inverkan kan ses speciellt försumbar i mätpunkten G. Däremot sätter OP:ns matning
gränser för max visad spänningsamplitud (+V minus runt 1,5-2V för CA3140, kan
visa ända ner till negativa matningen).
OP-mätningarna vid mätpunkterna G och S ger bägge — beroende på tillfället när man släpper Touchen — en negativ restspänning som sakta drar sig upp mot nollan (inom runt två minuter om LED är den ultrablå lysdioden).
Den delen stämmer grovt med tidskonstanten RC=T via lysdiodens R=0,84TΩ och Mosfettransistorns gatekapacitans ~ 133 pF;
(0,84 T12 Ω)(133 t12 F) = 111,72 S.
BILDKÄLLA : Författarens arkiv · TouchOSC2 4Mar2013 Bild 23 · NikonD90
— Den fenomendelen finns inte i batterimatningsfallet — vilket (möjligen) ger en ledtråd till hela förklaringen:
— Batterimatningen har ingen nätassocierad nollreferens för den induktiva 50 Hz nätinverkan som helt säkert finns i nätmatningsfallet; STRÖM passerar aldrig backvägen över lysdioden i batterifallet.
OSCILLOGRAMMEN TouchBATTERI — OscTouch
BORTKOPPLINGEN AV NÄTAPPARATURENS LEDNINGAR — matningen till OP:n — för att få »rena batteribilder» är (här) bara meningsfullt om en motsvarande OP-batterimatning kan anställas så att jämförelser kan göras dels mellan OP-visning och ren oscilloskopvisning. Det betyder (här) en mera utvidgad analys vars instrumentdetaljer (här, ännu) inte finns tillgängliga (på något enkelt sätt).
— Hur den rena batterimatningens oscillogram ser ut med enbart oscilloskopets mätprob inkopplad visas i figuren nedan
BILDKÄLLA :
Författarens arkiv · nedre: Touch4OSC 6Mar2013 Bild 4;5;6 •
Exponeringstid 2 S • Bländartal F/14 • ISO 400
I jämförelsen med nätmatningens rena oscilloskopmätande version,
är skillnaden speciellt tydlig i mätpunkt G.
Som redan tidigare antytts i denna presentation, finns i batterimatningsfallet ingen induktiv GND-koppling som kan skapa kapacitiva låsningar (som i G-fallet, oscillogrammet närmast ovan vänster) i backströmmar GND-till-minus den induktiva vägen. Lysdioden i batterimatningsfallet lyser vid Touch, ehuru något försvagad jämfört med mätningen via OP:n [OSCtouch].
— Utan vidare kopplingstekniska detaljer (batterimatning också till OP:n) kan dessa jämförelser inte föras vidare.
För ev. vidare.
KretsförklaringMar2013
1Mar2013
Försök till upplö(y)sande
kretsförklaring
TOUCHKRETSEN
FUNGERAR INTE [utan längre
mellanliggande fördröjning] med nätansluten matning — förrän
1. GND-kabeln
till oscilloskopet ansluts, eller
2a. ena handen
läggs på positiva matningens elektrod (med ett mellanliggande skyddsmotstånd,
1M är OK), eller
2b. ena handen
läggs på ett värmeelement (lokalt vattenvärmesystem), eller
3 en backdiod
kopplas över R-LED, eller
4. en
RC-komponent (som är försumbar relativt LED+[R=1K]) kopplas över R-LED
TOUCHKRETSEN
FUNGERAR (förutsatt viss närhet
till spänningsförande kablage) om Supply är ett batteri.
— Beräkningar
via Gatekapacitansen [Ciss ovan] är (delvis) knepiga [MosfetGateC];
Databladen anger ett Ciss-värde som kopplas till en viss (industrispecificerad)
mätfrekvens (1MHz). Applikationsnoterna från fabrikanterna berättar att ett
mera praktiskt användbart sätt är att räkna från den laddningsmängd Q[G] som
också brukar finnas med i databladen via speciella diagram. Se mera utförligt
med exempel i Mosfetgatens kapacitans.
LCR-grunderna
Hur Touchkopplingen kan
förstås med hjälp av induktans(L)-kapacitans(C)-resistans(R)-faktorerna
Den Rebelliska TouchKopplingens (möjliga) förklaring
Med sambanden från kondensatorlagen
U = TI/C
= Q/C
= RI ;
RI = TI/C ;
R = T/C ;
RC = T ;
RT·C = T2
= LC
= µs·C
finns i fallet med given växelströmsperiod (t=1/50Hz=20mS) bara ett sätt att reducera en (via given induktans) given kapacitans (C). Nämligen genom att öka induktansen (L=µs) — samma som att öka ledningslängden (s):
— inkopplingen av oscilloskopets GND (eller elementkontakt) till Kretsen gör att den fungerar; Kapacitansen (som hindrar funktionen) minskar med ökad induktans (ledningsmassa).
En ytterligare möjlighet som kan förklara funktionen framgår via sambandsformen ovan T=RC: Laddningen i Kretsens (inre) kapacitans kan laddas ur snabbare om resistansen (R) görs mindre: inkopplingen av backdioden, eller RC-komponenterna, gör att Kretsen fungerar (utan den långa fördröjningen).
MOSFET-Gate:ens ekvivalenta kopplingsschema, ref. page 1
VISHAY
— AN608 — SWITCHING THE MOSFET IN ISOLATION
http://www.vishay.com/docs/73217/73217.pdf
Omvänd
ElektronStröm (»po[si]tronström») in till G laddar upp GateKondensatorn med
strömväg ner till S: Huvudleden DS öppnas och LED lyser. Om ingen intern 50
Hz-matning finns, stannar nivåpreferensen vid GateIngången;
—
Batterimatningens krets fungerar genom att DS-vägen står öppen under en halv
period (induktionsvågdelen ovan
höger över +); Batterimatningens GND har ingen direkt koppling till 50
Hz-kraftnätets nollgenomgång: ingen kraftnätsbaserad nollinduktiv koppling till
spänningsnollan som GND finns i det batterimatande fallet. I det
kraftnätsmatade fallet finns en sådan koppling via den interna likriktningen.
I den nätmatade
fallet — som det möjligen kan förhålla sig enligt här framförda tolkning —
etableras en viss (halv) koppling till kretsens GND efter första genomgången
med uppladdning av GateKondensatorn: LED:en KAN flasha till (UltraBlå typen i
försöken) under en kort stund, och är sedan helt släckt tills man släpper
touchelektroden, och — vad vi har förstått — GateKondensatorn ges lång tid att
ladda ur backspänningen (ingen
mätning finns ännu som bekräftar; kopplingen indikerar att den tiden i så fall
är mycket lång; kortsluter
man Gate-Source, visar sig
Flashen igen direkt vid Touch; det bevisar att det finns en kapacitiv låsning
via Gate-Source-Kapacitansen; låsningen innefattar, tydligen, att
Gatespänningen är negativ, noll, eller lägre än tändspänningen [runt 1V som
lägst] då i annat fall Mosfet:en skulle leda; den förklaringen är samstämmig
med antydan om den induktiva nollreferensens låsning vid GND, inte vid Gate:en
[det senare bör vara batterifallets tillstånd]) :
— När
induktionsspänningen kommer in i negativa delen, drar den VIA GND-anslutningen
— och backmotståndet via LED:en (i
storleksordningen hundratal GigaOhm för den UltraBlå typen) — med sig
GateKondensatorns minuspol neråt, under GND: DS-vägen släcks snabbt ner genom
att GateKondensatorns översida hamnar under S-nivån;
— För att DS
återigen ska öppna måste backspänningen laddas ur, och enda vägen för det är
just via LED:ens backresistans;
ELLER:
— OM GateKondensatorn från start —
fortfarande det nätmatade fallet — är oladdad, ges en första uppladdningspuls,
och därefter negativa kopplingar i 50 Hz så länge TouchON gäller mot den
induktiva nolledningens referens: ingen ytterligare periodpositiv laddning
kommer in till MosfetGate:en. Transistorn leder inte; Induktans- och
induktionskapacitans är större än Mosfetens Gatekapacitet; Nollreferensen orkar
aldrig upp till Gaten; Transistorn förblir strypt.
— Ökas omgivande ledningsmassa, samma
nettoresultat som att förbindelse till +V ges (ena handen), eller ena handen på
ett vattenledningselement, fungerar det.
Urladdningstiden T förkortas då R i T=RC görs mindre, alternativt via induktionsperioden T2 given och sambandet LC=T2 att induktionskapacitansen C görs mindre genom att man ökar ledningsmassan metriskt (s) och därmed större induktans L=µs.
— Problemet
(här) är att vi inte vet — eller ens kommer åt att mäta på — den aktuella
komponentens värden vid de aktuella induktionsnivåerna: införs ett oscilloskop
ändras kretsens induktiva ledningsmassa, och »felfunktionen» visar sig inte
längre = upphör.
Förklaringen (möjligen en halvdan sådan) ovan är ren teori utifrån
vissa uppenbara ekvivalenter — med stora frågetecken emellan.
Touchkopplingen,
förklaringen — LCR-grunderna
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · MONTAGE: 25Aug2012
E24 Bild80 • 25Maj2013
E9 Bil90 • Nikon D90
TOUCHKOPPLINGENS ALLMÄNNA FÖRKLARING
Hela problemkomplexet skulle i så fall kunna förklaras på följande enklare kopplingsbilder:
Inget mer. Inget mindre.
BESKRIVNING:
— I batterifallet spelar det ingen roll hur mycket man än ansluter olika nätanslutna kablage till GND: funktionen med TouchON ändras inte: Lysdioden tänds ofelbart alltid vid Touch och slocknar vid beröringens upphörande — enligt här särskilt genomförda försök (6Mar2013) för att understryka funktionssättet;
ANLEDNING:
— Batterimatningen har ingen
INTERN induktiv koppling till nätmatningarnas sedvanliga nollgenomgångar i GND
(
).
Batterimatningen får istället, tydligen entydigt, sin induktiva nollnätreferens
(nollgenomgången — mellan ±) via Gateelektrodens linje, och den referensen
kvarstår (tydligen) där. Därmed, och försåvitt inga felslut förekommer i den
beskrivningen, kan vi säga att batterimatningsfallet uppvisar en stark induktiv
(och resistiv) koppling till Mosfetens Gateingång, medan den kapacitiva
kopplingen hålls på ett minimum (se Gatekapacitansen).
— I nätmatningsfallet däremot är situationen mera komplicerad: strömförsörjningen till komponenterna går via en entydigt definierad nollgenomgångsreferens lika med GND — från likriktningen internt — för nätvariationernas induktiva vågformer. Men Touchen ligger istället högre upp, vid Gaten; Är den induktiva och resistiva kopplingen svag i förhållande till den kapacitiva — vilket verkar vara fallet i ovanstående kopplingsbild i nätmatningsfallet — och förutsatt vi använder den mera känsliga typen lysdiod UltraBlå (3V 20mA 1000mcd) — ser man bara en första ljusflash vid beröring med Touchelektroden. Sedan intet. Kortsluter man GateSource separat efteråt, nollställs gateladdningen (Kapacitiva låsningen upphör), och ljusflashen upprepas med en ny beröring, osv. För att få lysdioden att lysa kontinuerligt med kontinuerlig beröring i detta nätmatade fall, måste man — på ett eller annat sätt, tydligen — öka induktansen och/eller reducera resistansens inverkan; Induktansen: [LCR-grunderna] Genom att koppla till särskilt nätanslutet kablage till GND, eller (via ett högohmigt motstånd, 1M är OK) sätta andra handens ena finger på plusmatningens elektrod, eller andra handens finger på ett vattenelement, eller en (längre) extra öppen isolerad kabel till Gate:en, uppnås samma funktion som i batterifallet. Kondensatorlagens U=TI/C=Q/C leder till sambandsformen LC=T2=µs·C som visar det formella sammanhanget: Med given tidskonstant från nätvariationernas 50 Hz (T=20mS) varierar induktans (L) och kapacitans (C) omvänt proportionellt: Genom att öka induktansen — mera ledande massa — minskas kapacitansen (låsningen som hindrar Gate:en att komma upp över nollnivån), vilket frikopplar (den kapacitiva) låsningen. Resistansen:
— Alternativt via tidskonstanten T=RC som sammanhänger med Gatekondensatorns upp- och urladdning, elimineras/reduceras tidsbestämda låsningar via kapacitansen C och tidskonstanten T genom att motståndet R reduceras: En backdiod (R=1,7GΩ) över LED[UltraBlå (R=>800GΩ)]+R(100KΩ) räcker för att få kopplingen att fungera som i batterifallet.
ATT NOTERA. Det är inte helt säkert att funktionen i batterimatningsfallet OBETINGAT ALLTID fungerar »i närheten till kraftnätets växelströmsvariationer 50Hz». Medan TouchON fungerar utmärkt på en plats i ens kraftanslutna lägenhet, kan den visa sig helt död på en annan plats. Principen beskriven ovan för batterifallet bygger på en lokalt övergripande induktiv koppling till MosfetGate:en, men en sådan är inte alltid garanterad på grund av (t.ex.) vissa skärmningseffekter (visst material kan »stå i vägen» som reducerar). I sådana fall (mina egna försök) återkommer funktionen om man ökar den induktiva (eller minskar den resistiva) faktorn: ena handen på vattenledningselementet räcker för att få TouchON att fungera — eller att en nätansluten apparats sladd (typ batterieliminatorsladd) placeras i närheten.
How — also — the regulated supply will
respond:
— With the hand held metal tweezer in
position TOUCH (above left) and the other hand on the metal part of one of the
buildings radiators [värmeelement — kopplar till jord], the LED is turned
on/off with the radiator touch/no touch.
— How is this (rebellic) behaviour explained in theory?
;
LED on/off ONLY with battery supply. No
DIRECT (in the supply) alternating line supply.
— By adding only two passive components (R=300KΩ;
C=100nF), the arrangement with a line (mains) supply also reacts on TOUCH; Both
BatterySupplied AND PowerLineSupplied show a full function;
Previous circuit improved by C[100n]R[300K] — now also the
regulated supply answers.
—
Nätanslutningen fungerar utan oscilloskopets anslutning.
— With an open cable (insulated wire)
connected to the TOUCH-electrode (MOSFET Gate), we can study how the LED
intensity begins from zero and raises to full strength by pressing the fingers
onto (or around) the cable with different strength.
— The pulsing signal shape with voltage
at the MOSFET Source electrode can be studied with an oscilloscope:
VERT. 5V/DIV HORIZ.
10mS/DIV
Bild övre: Touch8R_1;2;3;4 • Bild nedrre: Touch8Rosc_1;2;3;4
· 22Feb2013-02-22 · NIKON D90 • Exponering 2S • Bländare 20 • ISO 400
The coarse red cable in the center of
the images is the actual »squeeze-cable»; it is responsible for the different
oscillograms by different strength in curling the fingers near or around the
cable.
Below is shown the same arrangement
with corresponding images by a 9V battery supply;
VERT. 5V/DIV HORIZ.
10mS/DIV
Bild övre: Touch9B_1;2;3 • Bild nedre: Touch9Bosc_1;2;3;4 ·
22Feb2013-02-22 · NIKON D90 • Exponering 2S • Bländare 20 • ISO 400
— How is the behaviour explained?
MOSFET TOUCH —
fungerar alltid:
50Hz KRAFTNÄTSNASLUTEN APPARATUR: ~
ALLMÄN INDUKTIONSVERKAN inuti molekylerna hos ALLA
KRINGLIGGANDE ISOLATORER: ~
Elektronmassorna i materialen — in till huvudhåret —
samsvänger.
— Ett pekfinger som berör en
nätansluten (50 Hz) apparat INBEGRIPER en harmonisk svängning: kopplingen
apparat/personsvänger i samma takt;
— Rör fingret vid Gate:en på en MOSFET,
SER MosfetGaten samma som om en reguljär kretsspänning läggs, varierande med 50
Hz, på gate:en:
— Mosfettransistorn börjar dra om
spänningsvariationerna från det berörande pekfingret ligger runt 0-3V — vilket
lätt åstadkoms (U=Q/C) av det pekande fingret;
— Med en elektrisk laddning på 1 T8
elektroner (1,602 t11 C —
ungefär elektronmängden som frigörs genom friktionen från en akvarellpensel som
dras ytterst lätt i ett enda drag över det yttersta centimeterhörnet av ett
plexiglas) och en gatekapacitans (typisk) på 4 pF (4 t12 F) ges
spänningen U=(1,602 t11)/(4 t12)=4,005 V: mosfeten tänder/släcker 50 ggr i
sekunden.
— Många olika (motsvarande MOSFET-)
kopplingar finns (på webben Feb2013) — och med olika grader av känslighet —
även med bipolära (Darlington) transistorer som visar och bevisar den induktiva
touchfunktionen (via olika
växelströmsbaser i strömmatningen).
— Genom KONDENSATORLAGEN (U=TI/C=Q/C)
sammanhänger den induktiva toucheffekten (likströmsbas) med den kapacitiva
(frekvensstyrning) [C=Q/U —
närvaron av [elektrostatisk] laddning (Q), och sättet (U) som den laddningen
ändras på, kopplar direkt till kapacitans och därmed kapacitiva fenomen — det
finns här veterligt ingen skarp skiljegräns att peka på].
MOSFET TOUCH —
fungerar INTE alltid:
BATTERIDRIVEN APPARATUR : —
ALLMÄN INDUKTIONSVERKAN inuti molekylerna hos ALLA
KRINGLIGGANDE ISOLATORER från kraftnätet:
~
Elektronmassorna i materialen — in till huvudhåret —
samsvänger INTE.
— Beroende PÅ — lokala kapacitanser,
ledningar, omständigheter som ständigt fluktuerar MED STOR KÄNSLIGHET, KAN ett
finger tända samma MOSFET som i den nätanslutna matningen — eller så ingenting
alls — eller OK ett tag (tills viss mättnad sker), och sedan plötsligt
ingenting. Och så vidare.
Tyristordstyrda switchar med MOSFET
TOUCH — baserade på KraftNätets 50Hz Brum
I sammanställning 19Feb2013-02-19 från tidigare arbeten
• Fungerar
ALLTID med nätansluten apparatur — enligt mina egna tester under grovt sett
tjugo år: inte någon enda observerad felfunktion
• Fungerar bara
IBLAND med batterimatad apparatur: rena djungelboken; IBLAND ser det ut I LÅNGA TAG som att
kopplingen fungerar — för att strax visa sig helt stendöd. Inte ett liv. Osv.
TM6 BS170 17 — NikonD90 Dec2010
DET ALLMÄNNA ELNÄTETS 50 Hz växelström återspeglar fram- och återgående rörelser i alla (nämnvärt utsträckta) ämnens elektronbesättningar — mer eller mindre: INDUKTIVT NÄTBUREN FENOMENFORM som genomtränger allt och alla inom den närmast lokala geografin.
— Med den känsliga spänningsstyrda MOSFET-transistorn kan den induktivt nätburna FENOMENFORMEN utnyttjas för (avancerad) elektromekanisk (servo-) styrning: rena touch-kretsar — bilden nedan i komprimerad funktionsvy med aktuell ihoplödd komponent;
Tyristorstyrd elektronisk switch med MOSFET-touch:en i komprimerad
sammanställning från originalversionen — med testkopplingen i anslutning till
ett analogt oscilloskop.
— RC-värdena i
särskild framställning från MosfetTOUCH.
Se vidare testkopplingarna i huvudtexten.
— Webben har
eftersökts på motsvarande TOUCH-koppling (Feb2013), men inget har ännu
påträffats.
TOUCH-kopplingar som utnyttjar hudresistans:
http://electroschematics.com/5996/touch-switch-circuits/
Viss allmän funktionsbeskrivning (generellt
om TOUCH-switchning):
HOW DO TOUCH-SENSITIVE LAMPS WORK?
http://science.howstuffworks.com/innovation/science-questions/touch-sensitive-lamp.htm
Allmänt om TOUCH-switchar:
http://www.4qdtec.com/tchsw.html
Utförligt med applikationer — om TYRISTORN
(PDF-dokumentet drygt 2MB av typen lång uppladdningstid - flera minuter)
THYRISTOR THEORY AND DESIGN CONSIDERATIONS
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/HBD855-D.PDF
Utförligt med applikationer — om TYRISTORN
(PDF-dokumentet drygt 2MB av typen lång uppladdningstid - flera minuter)
TRIGGERING AND GATE CHARACTERISTICS OF
THYRISTORS — kan inte kopieras
http://legacy.littelfuse.com/data/en/Application_Notes/01_trigg.pdf
s1-35—1-36 tabell med olika typer av GATE-anslutningar och
deras karaktäristika
MÅNGA KOPPLINGAR OCH UPPSLAG FINNS (i den engelska delen av
webben)
— men ännu ingen upphittad av den här presenterade typen.
Bra beskrivningar — med teori, applikationer och synpunkter
på olika TOUCH-kopplingar:
ELECTRONIC WORKBENCH — PCB heaven
http://www.pcbheaven.com/circuitpages/AC_Hum_Touch_Button/
Kapacitiv TOUCH — Texas Instruments — Application report
2007
PCB-BASED CAPACITIVE TOUCH SENSING WITH MSP430
[PDF öppnas separat]
Kapacitiv TOUCH — SILICON LABS
CAPACITIVE SENSING SOLUTIONS FROM SILICON LABS
http://www.silabs.com/Support Documents/Software/Capacitive
Touch Sense_Technology_SPKR.pdf
INDUKTIV TOUCH
MICROCHIP — Inductive Touch Sensor Design
http://automatizace.hw.cz/files/images/files/01239A.pdf
Grundkomponenten i praktisk touchkrets visas i kopplingsschema ovan;
— Zenerdioden skyddar den känsliga MosfetGat:en från elektrostatiskt haveri (med det skyddet kan man hantera komponenten utan risk för elektrostatisk förstöring);
— 10MΩ-motståndet säkrar att MosfetGat:en laddar ur (säkert läge OFF inom 1 mS) mellan växelperioderna.
Testkopplingar — oscilloskopbilderna visar hur TOUCH:en fungerar
Obelastad (med oscilloskopets 1MΩ; 35 pF: parallellkopplingen 1M med 300K ger totalt 1/[1 + 1/0,3] = 0,2307692 M — vilket ger den någon lägre nivån, ca 3V0)
— se oscillogrammet längre ner (forts.) efter följande mellanstick:
PlexiHaverietFeb2013
20Feb2013-02-20 18:14:
— Vänder mig om (för att sträcka mig efter miniräknaren). Ser att ON-LED:en lyser på den nyligen färdigställdaTOUCH-konstruktionen (som OCKSÅ innehöll uppdagade fel …):
— Kollar R: FEL. Visar nu, plötsligt och tydligt ATT märkbar resistans finns mellan stiften (runt 1000K-20K);
— Demonterar. Tvättar. Ingen förbättring. Testar även rengöring med cellulosaförtunning (det mest rena, effektiva).
Kombinationen Såpa-Rödsprit verkade fungera: Användes före skyddslackeringen, och R-testet visade OK;
— Det faktum att LED:en tändes i efterhand, bevisar att det förekommer KRYPNINGAR med den tvättmetoden;
— Tillsammans med vidare tvättning, och därmed sprickbildning kring kontaktstiften (värmevariationer via tvättvätskor och renblåsningar), fortplantade sig fragmenteringen vidare.
— Ju mer jag tvättar, desto mer markant blir
sprickbildningen;
— Så händer det som inte fick hända, mitt under en R-testning efter tvättning (för tionde gången):
Ett
grundligt misslyckande — lovande metod från början, rena skiten i slutet:
— Kretsplattan spricker. Kolla deformationsmönstret
på kanten, samt runt stifthålen: tydlig sprickbildning.
Krasch. Plattan viker sig plötsligt. Haveriet är ett faktum. Sprickbildningarna hade resulterat i brott. Tvärs över.
— Så gick det med PLEXIMETODEN.
MEN:
— Varför har inte DEN TYPEN visat sig tidigare? Jag har gjort flera VÄL FUNGERANDE enheter (som jag inte har kollat nu på ett tag).
— Svaret kan bara vara via tvättmetoderna med ICKE-FÖRTUNNING (såpa, t-sprit. lacknafta) tillsammans med sprickbildningen;
— REN förtunning inför inget extra emellan, endast rengör — Medan det övriga inför föroreningar. Tillsammans med sprickbildningen förvärras situationen och brott uppstår (förr eller senare).
»Helvete» — men det visade sig senare
att det verkligen finns ett sätt som kan rädda hela metoden, vidare nedan.
— EMELLERTID: Samma kopplingsfysik kan uppnås med
experimentkort i formen av fristående lödöar:
— PLEXIMETODEN byggde på att värma in kontaktstiften i
plexiglaset, och sedan göra ledningslödningar underst. Med experimentkort löder
man istället fast lödstiften, och utför sedan samma procedur som i
pleximetodens fall — på undersidan som då blir den del som inte har
kopparbanor. Nettoresultatet blir alldeles detsamma — minus olägenheterna med
sprickbildning (använd endast ren förtunning vid rengöringen, före R-test och
skyddslackering).
Jag gjorde om kretskortet på bas av ett ordinärt
experimentkortsmaterial, No Problemo. Men med sorgen att hela Pleximetoden med
det skulle kunna förpassas till Papperskorgen — trodde vi.
Ytterligare försök med noggrant förberedd
lödning via särskilt utvald lödvätska för lödning av kopparrör (samt
»spetslödning med tenndroppning» [Se
särskild Metodbeskrivning via exempel i LödTeknik]) — först sedan alla
ledningsvägar preparerats — visade sig tidigare INTE uppnådda resultat; Med
enbart i tvättning under rinnande vanligt (ljummet) VATTEN med tandborste kunde
»oändlighetsresistans» konstateras omgående.
Ytterligare tester med »vattenmetoden» på andra kretsar via Plexiglas
som kortbas har bekräftat funktionen, och mera följer: Det ser ut som att »vi
hittat stilen» med Plexibasen [Jan2014].
För vidare.
Utvecklingarna 2016 i Gammaprojektet:
— Se utförligt från KRETSTEKNIK.
Pleximetoden används (nu) inte längre. En mera galant metod har
framträtt ur pleximetodens tråkiga sammanbrott och som inte kräver några
lödningar alls.
forts.
Belastad (med 10KΩ till Tyristor EC 103A):
Kopplingen ovan
— Tyristor ON — är äventyrlig UTOM oscilloskopets anslutning:
oscilloskopkroppens apparatur fungerar stabiliserande för den känsliga
tyristorövergången i switchläget. Kopplingsbilden fristående — inget
oscilloskop (eller annan tyngre) mätanordning inkopplad — visar att tyristor
ON-funktionen fungerar ibland och ibland inte: mestadels INTE.
— Korrekt
fristående kopplingsbild för att få tyristorn att tända visas nedan:
Kopplingen ovan
[TestedOK 20Feb2013-02-20] eliminerar den känsliga övergången i tyristorns
TurnOn-intervall:
—
50Hz-pulsningen via TOUCH-elektroden uppvisar i det praktiska fallet tydliga
»svävningar» hos tyristorns OnOff-funktion (beroende
på kringliggande strökapacitanser tillsammans med det induktivt verkande
nätbrummet — fluktuerande bieffekter — som effektivt dödar en korrekt
ON-funktion). Kopplingen ovan ger GARANTERAT SÄKER ON-tändning till
tyristorn. Kopplingen Testad på kopplingsdäck med matningsspänning 5-9V.
SAMMA (frustrerande) FLUKTUERANDE KÄNSLIGHET HOS TYRISTORN uppvisas med ovanstående koppling om man försöker sätta in en BS170-off-TOUCH mellan tyristorns Gate-Katod: funkar ibland, ibland inte (mestadels INTE).
Instabil Tyristor OFF-funktion — STABIL Tyristor ON-funktion
Kopplingen ovan
med den tillagda TOUCH-transistorn i botten fungerar INTE bra — beroende på (omständigheter som hela tiden fluktuerar: tyristorns
känsliga gränsövergångar).
KORREKT OFF-FUNKTION fås (här) genom att lyfta upp tyristorns katodnivå via en extra diod (switchdiod 1N 4148); När OFF-TOUCH-transitorn kortsluter Gate-GND hamnar gatepotentialen GARANTERAT under katodnivån. Ketskopplingen uppvisar omedelbart korrekt OFF-funktion med detta enkla tillägg:
STABIL Tyristor OFF-funktion — STABIL Tyristor ON-funktion
Korrekt
OFF-funktion uppnås med tillägget av en extra switchdiod (1N 4148) efter
tyristorns katod: När OFF-TOUCHen kortsluter tyristorns Gate mot nollan, hamnar
gatenivån garanterat ett diodframspänningsfall (0V6) UNDER katodnivån. Därmed
går tyristorn i läge OFF.
— Den extra
dioden efter tyristorkatoden har ingen menlig inverkan på ON-funktionen.
Tyristor switch — Hard On-Off
KOMPLEMENTET i elektronikanalyserna
— för att ALLTID ha (minst) EN SÄKER ON-OFF-switch på minimalt manöverutrymme med minimal manöverkraft
— är att använda tyristorn som den är:
Fig:3 [THYRISTOR]
a allmänna
tyristorsymbolen
b förenklad symbol som medger
optimalt utrymme vid kretsritning
c kristallekvivalent
d förenklad elektronisk
kopplingsekvivalent för c. Fungerar delvis som en riktig tyristor.
KORTSLUTNING A-G — Tyristorn tänder:
— Kristallen som återstår blir i detta fall av ren PN-typ — samma som en vanlig diod; tyristorn tänder om PN-övergången ligger strax över ca 0V6.
KORTSLUTNING G-K — Tyristorn stänger:
— Kristallen som återstår blir i detta fall en (originell) PNN-typ eller en P(N-P)N — basströmmen över bottentransistorn stängs (idealt) av; tyristorn upphör att leda ström.
— Detta sätt att släcka en tyristor finns mig veterligt inte (direkt) beskrivet i den allmänna elektroniklitteraturen (har letat genom åren, även nu på webben, men ännu utan resultat [Feb2013]).
Inget av ovanstående två sätt innebär något äventyr för tyristorn som komponent. Heller finns veterligt någon annan (direkt) risk för äventyr:
— De kortslutna strömvägarna innefattar bara spänningsfallet över tyristorn, vilket (EC 103A) ligger runt grovt 1 V max.
— Genom att dra upp tre närliggande elektroder — • • • — motsvarande anslutningarna AGK får man en direkt minimal manöveryta för att styra ON (kortslut mellan AG) och OFF (kortslut mellan GK).
— Metoden är testad (Feb2013) utan observerade problem.
Felfunktioner kan inte mätas via oscilloskopet — därför att
kretsen fungerar oklanderligt (under 20 år, min erfarenhet) DÅ oscilloskopet är
inkopplat
— TOUCH-funktionen har — enligt min erfarenhet (nu under tjugo års användning [Feb2013]) ALDRIG felat så länge oscilloskopets mätkropp har funnits inkopplad. VARJE beröring med (ett lätt fuktat) pekfinger — eller helt säkert via en handhållen metallpincett — har alltid resulterat i korrekt funktion: inget enda observerat fel.
UTOM OSCILLOSKOPETS NÄTANSLUTNING däremot KAN touchfunktionen fela;
— VETERLIGT: FELFUNKTION i touchkopplingen — ingenting händer — beror på i hur hög grad den lokala byggnaden är emottaglig för nätspänningens variationer: det KAN finnas DELS isolerade områden där touchfunktionen helt enkelt är stendöd — trots närvaron av allmän nätspänning i området, och DELS olika tider (inom timmen, minuten) som visar att det fungerar ibland, och ibland inte.
En SÄKER testkoppling som är oberoende av oscilloskopets
mätmassa, och som dessutom indikerar graden av INDUKTIV KONTAKTFUNKTION, är den
följande — den är testad i skrivande stund och fungerar utmärkt:
Säker testkoppling för att kontrollera TOUCH-komponentens
funktion. Lysdioden tänds (och släcks 50 gånger i sekunden) när man kommer åt
GateElektroden med ett finger (eller en metallpincett). Lysdioden lyser svagt
om den inducerade laddningen i gaten är liten — typ torra fingrar: beröring via
fingernaglarna ger ingen som helst funktion. Fuktar man ett torrt finger och
rör vid touchelektroden, lyser lysdioden upp — märkbart — starkare jämfört med
beröring via en torrare hud.
— Komponenterna RC är
inte nödvändiga (från
testkopplingen med CMOS-kompatibiliteten).
ANVÄNDBARHETEN FÖR TOUCH-kopplingen ÄR SJÄLVSKRIVEN i alla elektrotekniska applikationer (speciellt i olika tester):
— Alla mekaniskt TRYCKANDE MOMENT — normalt sett hårda vipparmar och andra strömställande moment — demolerar NORMALT mer eller mindre en finstämd MANÖVER (för elektrisk kraftkoppling) i konstruktionen på något ställe där man behöver en avancerad testpunkt:
— Typen med OnOff-matning — med ytterst liten manöverkraft på minimal manöveryta, inga skrymmande mekaniska brytare, inga mekaniska friktionsmoment — hanteras galant av den induktiva TOUCH-komponenten
8Mar52013
Induktiv Touchbaserad Sample and Hold-krets
till konstantströmsgenerator
för uppmätning av kontaktresistanser via 1Ampere under 200 µS som kan matas av
9V-batteri, utan kylning av komponenter
Ett första utkast — som kräver
ytterligare
I NORMALA FALL används enklast ett oscilloskop (med mV-upplösning) tillsammans med typen en 1A konstantströmsgenerator då man vill veta en viss kontaktövergångs kontaktresistans; Man låter 1Ampere — kontinuerligt — gå över kontakten och mäter sedan spänningsfallet via oscilloskopets mätprob i så nära anslutning som möjligt till själva kontaktövergången.
En mera strömsnål konstruktion — som dessutom gör oss oberoende av det i sammanhanget klumpiga och svulstiga oscilloskopet — utnyttjar ett pulsbaserat konstant kortare intervall för strömmen 1 Ampere, tillsammans med en mera sofistikerad uppsampling av spänningsvärdet.
Följande baskrets, själva pulsgivaren tillsammans med den centrala Sample&Hold-kretsen, visar grundfunktionen enligt test (7Mar2013):
Två vänstra: VERT. 5V/DIV
HORIZ. 5mS/DIV; Två högra: VERT. 5V/DIV
HORIZ. 200µS/DIV
BILDKÄLLA: Författarens arkiv · TouchSH 8Mar2013
Bild 3;5;7;9 · NikonD90 • Exponeringstid 2S • Bländare F/14 • ISO
400
— Notera att oscilloskopets ingångsresistans (1M) något
vränger spänningsbilden.
Testkopplingen ovan med en potentiometer (100K) som
testobjekt för mätspänningen. Genom att flytta poitentiometerarmen och (bara
helt kort) beröra Touchelektroden till MosfetGate:en, ändras mätvärdet på OP:n
(CA 3140) analogt med potentiometerspänningen (kollat särskilt genom separat
digital voltmeter). Alla fristående dioder 1N4148. Kopplingen ovan testad OK
8Mar2013.
— Anmärkning: MosfetSourceKondensatorn på 100nF, som håller
Source-spänningen uppe vid (utan oscilloskopets mätprob) 3V5 med +5V matning,
har STOR betydelse för hela kretsen pulsstabilitet. Tas denna kondensator bort
ser pulserna rent av (ibland) förskräckliga ut: trasiga, grymma att försöka
återställa på alternativa sätt.
FUNKTION:
— TOUCH medför att en 120µS ON-puls skickas till den OP (CA 3140, ej utritad ovan) som styr den konstantströmsgenerator (ej utritad ovan) som levererar konstant 1Ampere över ett mätmostånd (0Ω1) via en PowerMOSFET typ (IRFZ22 eller bättre [BUZ10]). Överdelen i den kopplingen ska anslutas till den kontaktresistans som ska mätas, samt två extra elektroder som mäter spänningsfallet över kontakten. Samtidigt skickas en 80µS ON-puls till SampleAndHold-transistorn som öppnar linjen till mätvärdet och för över detta (Sample) till Holdkondensatorn (0µ1, fabr. WIMA eller motsvarande [Polyprop.]). Det mätvärdet stannar sedan kvar under lång tid (via HoldCap:ens låga läckström — flera timmar [dagar], beroende på kondensatortyp och individ).
— Den mätande strömförbrukningen på 1A under 120µS med frekvensen 50 Hz (20mS) ger ett pulsviddsförhållande (ideal fyrkantpuls) på
PWR = 120µS/50mS ; PWR, eng. abbrev. PulseWidthRatio
= 1/416,67;
— Sämsta fallets räkning (konstant 1A, 50 Hz frånsett) ger motsvarande effektiva 1/417=2,4mA. Det betyder försumbara förluster, och alla komponenter kan matas av ett 9V batteri, utan vidare.
För ev. vidare.
Praktisk
ElektroMekanik — Induktiv MosfetTOUCH
END.
Praktisk
ElektroMekanik — Induktiv MosfetTOUCH
innehåll: SÖK äMNESORD på denna sida Ctrl+F · sök ämnesord överallt i SAKREGISTER
sök ämnesord överallt inom ELEKTRONIKEN i separat sakregister för
Praktisk Elektromekanik i sakregister elektroniken
Praktisk ElektroMekanik — Induktiv
MosfetTOUCH
ämnesrubriker
innehåll
referenser
[HOP]. HANDBOOK OF PHYSICS, E. U. Condon, McGraw-Hill 1967
Atomviktstabellen i HOP allmän referens i denna presentation, Table 2.1 s9–65—9–86.
mn = 1,0086652u ...................... neutronmassan i atomära massenheter (u) [HOP Table 2.1 s9–65]
me = 0,000548598u .................. elektronmassan i atomära massenheter (u) [HOP Table 10.3 s7–155 för me , Table 1.4 s7–27 för u]
u = 1,66043 t27 KG .............. atomära massenheten [HOP Table 1.4 s7–27, 1967]
u = 1,66033
t27 KG .............. atomära massenheten [ENCARTA 99 Molecular
Weight]
u = 1,66041 t27 KG ............... atomära massenheten [FOCUS MATERIEN 1975 s124sp1mn]
u = 1,66053886 t27 KG ........ atomära massenheten [teknisk kalkylator, lista med konstanter SHARP EL-506W (2005)]
u = 1,6605402 t27 KG .......... atomära massenheten [@INTERNET (2007) sv. Wikipedia]
u = 1,660538782 t27 KG ...... atomära massenheten [från www.sizes.com],
CODATA rekommendation från 2006 med toleransen ±0,000 000 083 t27 KG (Committe on Data for Science and Technology)]
c0 = 2,99792458 T8 M/S ........ ljushastigheten i vakuum [ENCARTA 99 Light, Velocity, (uppmättes i början på 1970-talet)]
h = 6,62559 t34 JS ................. Plancks konstant [HOP s7–155]
e = 1,602 t19 C ...................... elektriska elementarkvantumet, elektronens laddning [FOCUS MATERIEN 1975 s666ö]
e0 = 8,8543 t12 C/VM ............. elektriska konstanten i vakuum [FOCUS MATERIEN 1975 s666ö]
G = 6,67 t11 JM/(KG)² .......... allmänna gravitationskonstanten [FOCUS MATERIEN 1975 s666ö] — G=F(r/m)² → N(M/KG)² = NM²/(KG)² = NM·M/(KG)²=JM/(KG)²
t för 10–, T för 10+, förenklade exponentbeteckningar
PREFIXEN FÖR bråkdelar och potenser av FYSIKALISKA STORHETER
Här används genomgående och konsekvent beteckningarna
förkortning för förenklad potensbeteckning — t för 10^–,
T för 10^+
d deci t1
c centi t2
m milli t3
µ mikro t6
n nano t9
p pico t12
f femto t15
I elektroniken —
kopplingar, scheman — skrivs ofta enbart tusenprefixen K M osv. för de olika
storheterna Resistans i OHM typ 1K, 1M osv. och
Kapacitans i Farad 1µ 1n 1p osv istf.
det mera fullst. resp. 1KΩ, 1MΩ, osv; 1µF, 1nF, 1pF osv.
Alla Enheter anges här i MKSA-systemet [Se International System of Units] (M meter, KG kilo[gram], S sekund, A ampere), alla med stor bokstav, liksom följande successiva tusenprefix:
förkortning för förenklad potensbeteckning — t för 10^–, T för 10^+
K kilo T3
M mega T6
G giga T9
T tera T12
Exempel: Medan många skriver cm för centimeter skrivs här konsekvent cM (centiMeter).
(Toroid Nuclear Electromechanical Dynamics), eller ToroidNukleära Elektromekaniska Dynamiken
är den dynamiskt ekvivalenta resultatbeskrivning som följer av härledningarna i Planckringen h=mnc0rn, analogt Atomkärnans Härledning. Beskrivningen enligt TNED är relaterad, vilket innebär: alla, samtliga, detaljer gör anspråk på att vara fullständigt logiskt förklarbara och begripliga, eller så inte alls. Med TNED får därmed (således) också förstås RELATERAD FYSIK OCH MATEMATIK. Se även uppkomsten av termen TNED [Planckfraktalerna] i ATOMKÄRNANS HÄRLEDNING.
Senast uppdaterade version: 2016-10-20
*END.
Stavningskontrollerat 2014-01-27 | 2016-10-14.
*
åter till portalsidan ·
portalsidan är www.UniversumsHistoria.se
2
∫ ∫ Δ √ ω π τ ε ħ
UNICODE — ofta använda tecken i
matematiska-tekniska-naturvetenskapliga beskrivningar
σ
ρ ν ν π τ γ λ η ≠ √ ħ
ω →∞ ≡
Ω
Φ Ψ Σ Π Ξ Λ Θ Δ
α
β γ δ ε λ θ κ π ρ τ φ
ϕ σ ω ϖ ∏ √ ∑ ∂ ∆ ∫
≤ ≈ ≥ ˂ ˃ ← ↑ → ∞ ↓
ϑ
ζ ξ
Pilsymboler, direkt via tangentbordet:
Alt+24
↑; Alt+25 ↓; Alt+26 →; Alt+27 ←; Alt+22 ▬
Alt+23
↨ — även Alt+18 ↕; Alt+29 ↔
☺☻♥♦♣♠•◘○◙♂♀♪♫☼►◄↕‼¶§▬↨↑↓
→←∟↔▲▼
!”#$%&’()*+,
■²³¹·¨°¸÷§¶¾‗±
åter till portalsidan · portalsidan
är www.UniversumsHistoria.se