Mikä on H-silta?

H-silta on eräänlainen elektroninen piiri, joka on muotoiltu “H”: ksi ja jota käytetään antamaan jännite kulkea molempiin suuntiin levyn poikki. Näitä käytetään helpoimmin tilanteissa, jotka edellyttävät laitteen, kuten tasavirtamoottorin, liikettä kahteen suuntaan, yleensä taakse- ja eteenpäin. Integroituna piirinä rakennettu H-silta sisältää yleensä neljä puolijohdekytkintä tai mekaanista kytkintä, joten se toimii käänteisen napaisuuden laitteiden kanssa. Kun kaksi vierekkäistä kytkintä aukeaa, syötetään positiivinen jännite. Kun nämä kaksi sulkeutuvat ja kaksi muuta avautuvat, käytetään negatiivista jännitettä.

H-sillan rakentaminen edellyttää käänteisen napaisuuden omaavien laitteiden, kuten metallioksidipuolijohdekenttävaikutustransistorien (MOSFET), käyttöä. Nämä ovat tyypillisesti negatiivisesti varautuneita, koska niillä on vähemmän vastusta kuin positiivisesti varautuneella MOSFETilla. Itse H-silta on jaettu kahteen osaan, ylemmäksi ja alemmaksi. Kumpikin puoli tarvitsee yhden avaimen, jotta napaisuus muuttuu. MOSFET on itse vastuussa tästä vaihdosta.

H-sillan rakennetta voidaan muuttaa tuottamaan “puolisilta”. Tätä käytetään elektronisen laitteen kautta ladattavan signaalin vahvistamiseen sen sijaan, että erityisesti vaihdettaisiin napaisuutta. Tämä puolikas H-silta hyödyntää itse laitteen virtalähteestä saatavaa energiaa ja käyttää sitä moduloimaan lähtöä signaalin muodon kautta.

Yleisin H-sillan käyttö on robotiikan tai muiden vastaavien mekaanisten toimintojen alalla. Tämäntyyppiset mallit vaativat liikettä eri suuntiin, toisin kuin muut laitteet, jotka toimivat yleensä yhdellä tavalla. Koska integroitu piiri voi muuttaa napaisuutta, se voi saada mekanismin moottorit toimimaan molempiin suuntiin. Näin suunnittelija voi käyttää liikettä enemmän kuin muuten mahdollista. Esimerkiksi jalkapalloa pelaavan robotin täytyy liikuttaa jalkaansa taaksepäin valmistautuakseen iskemään palloon ja eteenpäin vapauttaakseen potkun.

H-sillan käyttöä moottorin ohjaimena on helpotettu 21-luvun alussa kehittämällä MIT Miniboard ja muut vastaavat mallit. MIT 6.270 -robotisuunnitteluprojektin suunnittelusta johtuen Miniboard toimii perusohjainmoduulina lähes kaikentyyppisille robottilaitteille. Koska kortti koostuu yksinkertaisesta kokoonpanosta, jossa on lisälaitteet ja integroitu piiri, sitä voidaan käyttää pääasiallisena osana koti- ja opetussuunnitteluprojekteissa.