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Jul 07, 2023

능숙한

클라이브 '맥스' 맥스필드 | 2023년 1월 24일 제가 "전자 회로처럼 작동하는 놀라운 기계 회로 구축. 하지만 어떻게?"라는 칼럼을 쓴 지 불과 몇 주 전인 것 같습니다. 로 알려진

클라이브 '맥스' 맥스필드 | 2023년 1월 24일

제가 "전자 회로처럼 작동하는 놀라운 기계 회로를 구축하세요. 하지만 어떻게?"라는 칼럼을 쓴 것이 불과 몇 주 전인 것 같습니다. Spintronics로 알려진 이 교활한 창조물은 Paul Boswell과 Alyssa Boswell에 의해 고안되었습니다. 이전에 Turing Tumble이라는 대리석 컴퓨터로 명성을 얻었다고 주장했습니다.

Spintronics의 기본 아이디어는 전기 및 전자 장치의 회전하는 기계적 아날로그를 만드는 것입니다. 이러한 기계적 구현은 체인을 와이어로 사용하여 연결됩니다. 전원 공급 장치 및 스위치 외에도 접합부, 저항기, 커패시터, 인덕터, 트랜지스터 및 전류계의 기계적 구현이 있습니다.

Spintronics는 주로 젊은 사람들을 위한 교육 도구로 만들어졌지만 개인적으로 모든 연령대의 사람들이 관심을 가질 것이라고 믿습니다. 놀라운 소식은 최근 Paul로부터 Spintronics 키트가 현재 전 세계로 배송되고 있다는 소식을 들었습니다.

내 사무실에서 Turing Tumble을 가지고 얼마나 많은 시간을 보냈는지 말하기가 부끄럽고 Spintronics 키트가 도착하면 얼마나 많은 시간을 할애할 것인지 감히 생각조차 할 수 없습니다.

놀랍지도 않게 Spintronics가 아날로그를 제공하지 않는 한 가지는 스위치 바운스입니다. 엔지니어가 아닌 대부분의 사람들은 토글 스위치나 푸시버튼 스위치를 활성화하거나 비활성화할 때 완전히 닫히고 열린다고 가정합니다. 실제로 해당 스위치는 바운스됩니다. 즉, 마이크로초에서 밀리초까지의 기간 동안 최대 100회 이상 열리고 닫힐 수 있습니다.

낄낄거리고 웃기 위해 저는 믿을 수 있는 RIGOL DS1054 오실로스코프를 사용하여 아래 이미지에 표시된 대로 몇 가지 대표적인 스위치 바운스 파형을 캡처했습니다. 위에서 아래로 토글 스위치, 푸시버튼 스위치, 리미트 스위치(마이크로 스위치라고도 함)의 흔적이 있습니다.

토글 스위치(위), 푸시버튼 스위치(가운데), 리미트 스위치(아래)의 대표적인 스위치 바운스입니다.

숙련된 엔지니어라도 이전에 스위치 바운스를 겪어본 적이 없다면 스위치 바운스에 의해 잡힐 수 있습니다. 내 칼럼 "뒤집힌 스위치가 지붕에서 떨어진 골프공처럼 튀는 것을 방지하는 방법"에서 스위치 바운스를 완화하는 데 사용할 수 있는 다양한 소프트웨어 및 하드웨어 기술을 소개했습니다.

제가 가장 좋아하는 하드웨어 솔루션 중 하나는 LogiSwitch의 LS18 집적 회로(IC)를 사용하는 것입니다. 제가 갖고 있는 많은 "모자" 중 하나가 LogiSwitch의 최고 기술 책임자(CTO)라는 사실을 언급하고 싶습니다. 따라서 제가 약간 편파적일 수도 있지만 디바운싱 스위치와 관련하여 NoBounce IC는 "무릎"이라고 생각합니다. .

3채널 LogiSwitch LS18은 노이즈와 스위치 바운스를 모두 해결합니다.

3채널 LS18 외에도 6채널 및 9채널 버전도 있습니다. 특히 취미 프로젝트를 만들 때 제가 관심을 두는 점은 이러한 모든 칩이 LTH(리드 스루홀) 및 SMT(표면 실장 기술) 패키지로 제공된다는 것입니다(우리는 특수 애플리케이션을 위해 더 작은 패키지도 제공합니다). .

내가 여기서 이 모든 것에 대해 고민하고 있는 이유는 우리가 최근 업계를 선도하는 스위치 제조업체의 특정 장치와 함께 LS18의 기능을 시연하기 위해 작은 회로 기판을 만들기로 결정했기 때문입니다. 영국에 있는 내 친구 Joe Farr가 어느 비오는 토요일 아침에 나를 위해 이 데모 보드를 디자인했습니다.

LS18 데모 보드.

나는 무고한 사람들(한 사람은 나)을 보호하기 위해 관련된 회사와 스위치의 이름을 숨겼습니다. 주목할 만한 한 가지 흥미로운 점은 "LogiSwitch LS18"이라고 표시된 영역에서 볼 수 있듯이 이 데모에서는 SOIC SN 패키지 버전의 칩을 사용하기로 결정했지만 Joe는 PDIP, MSOP MS 및 SOT23용 패드도 포함했다는 것입니다. 빠른 시각적 크기 비교를 제공하는 6개 패키지(SOT23-6 장치는 너무 작아서 거의 볼 수 없습니다).

하지만 우리는 빗나갔습니다... 이 칼럼의 이유는 보드의 전원 공급 장치 설계입니다. 이러한 유형의 애플리케이션에서 늘 그렇듯이 Joe는 사용자가 7V에서 12V까지 AC 또는 DC 소스를 연결할 수 있도록 이 제품을 만들었습니다(DC 소스의 경우 두 극성 중 하나를 사용할 수 있습니다. 즉, , 중앙 양수 또는 중앙 음수).