Работа с электроникой (и микроконтроллерами в частности) имеет одно интересное свойство - нередко приходится вдыхать жизнь и разум в устройства, которые мигают, жужжат и пыхтят. Обычно эти процессы требуют больше тока, чем может пропустить через себя умная часть схемы, и тогда между логикой и нагрузкой ставится ключ.

При питании постоянным напряжением можно говорить о двух вариантах ключей. Нижний ключ отрубает от нагрузки минус - подходящая работа для NPN-транзистора или N-канального полевика. Верхний ключ коммутирует плюс - обычно сюда ставят PNP или P-канальный... но не всегда.

Среди владельцев советских мотоциклов существовала довольно популярная забава - установка бесконтактной системы зажигания (БСЗ). Естественно, делали они это не просто так, на это их подбивали определенные преимущества БСЗ. Коммутатор позволяет скормить катушке зажигания ток побольше и получить искру посильнее, а датчик выдает более четкий сигнал строго в нужные моменты времени, поскольку проблема с искрением и дугой на разрывающемся контакте уже не существует.

Как я уже говорил, у меня тоже есть вполне себе советский Иж Планета-5, в котором я изредка ковыряюсь. С годами его братьев больше на дорогах не становится, но мой пока еще ездит. Поэтому сейчас пойдет рассказ о моей попытке добить прикрутить БСЗ к своему коню.

Думаю, многие слышали про датчик на основе эффекта Холла. Это такая волшебная деталька (чаще в корпусе TO-92), которая чует магнитные поля. Однако эти датчики бывают разных типов, и не все типы одинаково полезны (сюрприз, все типы полезны по-разному). Так что приглашаю познакомиться с ними поближе.

Для справки пара слов о принципе работы. Если взять проводник с током и поместить его в магнитное поле, то траектория носителей заряда начинает загибаться под действием силы Лоренца. В итоге с разных боков проводника возникает разность потенциалов, в чем и есть суть эффекта Холла. По этой разности потенциалов можно судить, сколь сильно магнитное поле.

Но хватит энциклопедировать, перейдем ближе к делу. По большому счету датчики Холла можно поделить на две категории:

Иногда при моделировании требуется не просто узнать, работает ли схема, а исследовать, как она чувствует себя в разных условиях. Например, как она работает на разных напряжениях питания или на что влияет номинал какого-нибудь элемента. Конечно, мы можем поменять нужные свойства руками, повторить моделирование и сравнить результат с угасающими воспоминаниями. Но если надо выполнять эти действия много раз - это уже скорее работа для компьютера. На него и спихнем. Qucs как раз имеет инструмент для этого - развертка параметра (parameter sweep).

Идея развертки проста как цикл FOR, и этот инструмент в Qucs даже почти выглядит интуитивно понятным. Но нет, здесь все же затаилась одна ловушка, поэтому добро пожаловать на инструктаж (также в форме видео).

Для хорошей работы нужен хороший инструмент. И об инструментах электронщика можно разговаривать очень долго. Мультиметр, паяльник и осциллограф - это капля в море. Но есть один инструмент, про который легко забыть, потому что он "сам собой подразумевается".

Компьютер. Обычный персональный компьютер, правда, заряженый специальным софтом. В основном это САПР для схем и плат, а также среда разработки для прошивок. Но прежде чем мы ломанемся увековечивать мысль в текстолите, нужно обрести некоторую уверенность в своей схеме. Добиться этого можно по-старинке, расчетами на бумаге и макетированием. Однако, можно сделать иначе - прибегнуть к компьютерному моделированию. Ну а что, формул в электротехнике много, а компьютер по сути есть большой калькулятор.

В этой заметке хочется рассказать про Qucs. Он не так известен как Протеус или LTSpice, но вполне себе хорош. Кроме того, он относится к свободному ПО, что также дает ему бонусные очки. Правда, работа в Qucs имеет свои нюансы, которые сподвигли меня сделать небольшой видео-туториал. Если вам нужен быстрый старт и "куда там тыкать" - рекомендую к просмотру. Здесь же я сфокусируюсь на впечатлениях, на сравнении Qucs и LTSpice, ну и попутно дам пару подсказок из упомянутого видео.