Теперь, когда мы гарантировано можем получить тахосигнал с вентилятора (см. предыдущую статью), будем разбираться, как его
приспособить в дело.

Отвлечемся на некоторое время от вентилятора и кратко разберемся с особенностями разных серий логических микросхем.
В настоящее время можно найти:

• микросхемы ТТЛ логики в основном отечественные серии К155 (133) - наименее пригодные к практическому использованию из-за большой потребляемой мощности,
• микросхемы ТТЛШ логики серий К555 (533), К1533 - они лучше чем ТТЛ, но тоже довольно много потребляют,
• микросхемы, выполненные по КМОП технологии - функционально полные аналоги микросхем ТТЛ и ТТЛШ, однако гораздо более экономичные, их и рекомендуется использовать во всех случаях, когда питание схемы производится от источника напряжением 5 вольт. Наиболе легко найти импортные микросхемы серии 74HC (фирм Philips, STMicroelectronics, Texas Instr., On Semicon. и т.д.)
• маломощные и относительно медленные КМОП микросхемы - импортные серии 4000, отечественные К561 (564). Эти микросхемы
  могут работать при напряжении питания от 3 до 15 вольт. Здесь предпочтение следует также отдать импортным микросхемам - часто бывает отечественные найти сложнее и качество отечественных заметно хуже. Фирмы-изготовители те же.

Логические микросхемы всегда должны работать с сигналами определенных, так называемых, "логических" уровней напряжения:

• для ТТЛ уровень "логической 1" долже быть не ниже 2,4 В, а уровень "лог. 0" - не выше 0,7 В,
• для ТТЛШ уровень "логической 1" долже быть не ниже 2,7 В, а уровень "лог. 0" - не выше 0,7 В,
• для КМОП микросхем можно принять, что уровень "логической 1" долже быть не ниже 0,8 уровня напряжения питания, а уровень "лог. 0" - не выше 0,1-0,2 уровня напряжения питания, хотя здесь может потребоваться уточнение для конкретных серий микросхем.

Вновь вернемся к вентилятору.
Как уже упоминалось, выход тахосигнала представляет собой открытый (никуда не подключенный) коллектор n-p-n транзистора (или, возможно, открытый сток полевого транзистора, если выход таходатчика интегрирован в микросхему датчика Холла - для наших целей это непринципиально). Такая схема специально предназначена для согласования логических уровней сигналов. Общий принцип здесь таков - к коллектору подключается нагрузочный резистор R, второй вывод которого подключается к источнику питания Vdd устройства , с которым производится согласование.

Обратите внимание - общий провод вентилятора (черный) обязательно должен быть соединен с общим проводом подключаемого устройства!

Например, мы делаем измеритель скорости вращения вентилятора на микроконтроллере (или цифровых микросхемах серии 74HC), питающихся напряжением 5 В, поэтому напряжение Vdd составит 5 В, если питание логики производится напряжением 3 В - следовательно и Vdd должно составлять 3 В.

Это правило справедливо и в сторону повышения напряжения уровня "лог.1". Например, вентилятор подключен к реобасу и питается напряжением 6 В, а наша логическая схема работает от 12 вольт, поэтому напряжение Vdd должно составлять 12 В.

С напряжениями разобрались, пора переходить к токам и закону Ома, чтобы можно было более-менее грамотно выбрать номинал резистора R.

При согласовании с ТТЛ и ТТЛШ логикой все просто - можно не сильно раздумывая брать рекомендованный для этих серий резистор сопротивлением 470 Ом - 1 кОм, при этом через резистор и транзистор таходатчика ток составит примерно 10 - 5 мА.
Если в вентиляторе выход таходатчика выполнен на дискретном n-p-n транзисторе вам повезло - они в состоянии выдержать и большие токи, если он интегрирован в микросхему - остается надеяться, что выдержит, а лучше перейти на КМОП логику.

При согласовании с КМОП логикой сопротивление резистора можно значительно увеличить - для экономичности.
Основными ограничителями верхнего значения сопротивления резистора являются входные токи утечки КМОП микросхемы и ограничения на время нарастания сигнала (связанные с наличием паразитной входной емкости микросхемы). С практической точки зрения резистор можно выбирать в диапазоне от 4,7 кОм до 47 кОм, при этом ток через резистор и транзистор таходатчика составит примерно 1 - 0,1 мА. Предпочтительнее значения 4,7 кОм - 10 кОм.

Форма идеального сигнала на выходе таходатчика и типичные возможные искажения приведены на следующих рисунках.

Теперь, когда мы знаем практически все про согласование уровней, применим знания на практике - сделаем простейший индикатор скорости вращения вентилятора.

Переходим в раздел "Практика" и читаем статью "Светодиодный цветовой индикатор скорости вращения вентилятора".