Prostokątne generatory impulsów na układach CMOS. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów

 Komentarze do artykułu

Autor tego artykułu przeprowadził prace eksperymentalne w celu zbadania charakterystyk różnych oscylatorów opartych na mikroukładach CMOS. W rezultacie wybrał jedne z najciekawszych jego zdaniem opcji ich wykonania, które przedstawiamy uwadze czytelników.

W tym artykule krótko opisano kilka projektów obwodów prostokątnego generatora impulsów zbudowanego na różnych mikroukładach serii K561. Ze względu na swoją strukturę artykuł jest odniesieniem porównawczym. Dla każdego schematu podano zestawienie parametrów i cech (patrz tabela) oraz graficzne zależności pobieranego prądu i generowanej częstotliwości od napięcia zasilania.

Generator według schematu na ryc.	Dolna granica rezystancji rezystora R1, kOhm	Najwyższa częstotliwość generowania, MHz	Minimalne napięcie zasilania, V	Zmiana częstotliwości po podgrzaniu do 85°С, %	Cykl pracy impulsów wyjściowych
1, a	1	2	2	-4	2
2, a	1	2	4	-	2
3, a	0,56	2	2,5	-5	>2
4, a	0,56	2	2	+ 2,5	<2
5, a	-	1,3	3	-	<2
6, a	1	1	1,4	-11	>2

Ponadto dla każdego generatora wskazana jest formuła, która pozwala obliczyć wartość generowanej częstotliwości w zależności od wartości elementów obwodu zadawania częstotliwości (częstotliwość - w hercach, rezystancja w omach, pojemność - w faradach, indukcyjność - w henrych; nawiasem mówiąc, wygodniejsze dla generatorów RC : częstotliwość - w kilohercach, rezystancja w kiloomach, pojemność - w mikrofaradach; dla generatorów LC: częstotliwość w megahercach, pojemność - w nanofaradach, indukcyjność - w milihenrach). Wzory obliczeniowe dla szeregu generatorów uzyskano empirycznie.

Wszystkie przedstawione w artykule charakterystyki rozpatrywanych generatorów uzyskano w wyniku eksperymentów z określonymi próbkami mikroukładów. W przypadku innych przypadków mikroukładów charakterystyka może być nieco inna. Wzory do obliczania częstotliwości odpowiadają napięciu zasilania 5 V i temperaturze otoczenia 25°C. Obciążalność generatorów jest taka sama jak elementów mikroukładów serii K561. Górna granica napięcia zasilania generatora jest również określona przez serię zastosowanych mikroukładów i wynosi 15 V, a dolna granica jest wskazana w tabeli. Ze względów praktycznych ustaliłem górną granicę rezystancji rezystorów na 40 MΩ.

W generatorach z pojemnościowym dodatnim sprzężeniem zwrotnym amplituda impulsów na wejściu elementu może przekraczać napięcie zasilania. W takich przypadkach wejściowe diody ochronne otwierają się i zaczyna przez nie przepływać prąd. Aby ograniczyć ten prąd, konieczne jest zainstalowanie w obwodzie wejściowym rezystora o rezystancji 1 ... 150 kOhm, jak wskazano w [1] i zastosowano w [2].

Wszystkie generatory omówione w tym artykule mają miękkie wzbudzenie. Innymi słowy, bez względu na to, jak wolno rośnie napięcie zasilania, generator nadal będzie działał.

Generator oparty na elementach 2I-NOT (ryc. 1, a) stał się już klasykiem i znany jest z dużej liczby publikacji. Pozostaje sprawny, gdy napięcie zasilania Upit zostanie obniżone do 2 V, natomiast częstotliwość generowania jest znacznie zmniejszona.

Cykl pracy impulsów jest bliski dwóm przy dowolnym napięciu zasilania. W wyniku nagrzania obudowy mikroukładu częstotliwość nieco spada (o 4% przy 85°C).

Taki generator można również wykonać na dwóch elementach logicznych 2OR-NOT (ryc. 2, a), na dwóch falownikach (ryc. 3, a), a także na trzech falownikach (ryc. 4, a). Szczegóły dotyczące działania i różnic generatorów na dwóch i trzech falownikach można znaleźć w [3]. Należy zauważyć, że dla generatora opartego na elementach 2OR-NOT częstotliwość generowania praktycznie nie zależy od temperatury obudowy mikroukładu, a dla generatorów opartych na falownikach częstotliwość jest bardzo stabilna w sekcji Upit = 9 ... 15 V .

Rysunek 5a przedstawia schemat prostego generatora LC z elementem logicznym 2I-NOT. Obwód LC przesuwa fazę sygnału wyjściowego elementu o 180 stopni, w wyniku czego generator samowzbudza się. Takie oscylatory dobrze pracują przy wysokich częstotliwościach, są delikatnie wzbudzane i charakteryzują się wysoką stabilnością temperaturową [3].

Gdy częstotliwość wzrasta powyżej 1,3 MHz, amplituda impulsów wyjściowych zaczyna spadać.

W generatorze mogą również pracować elementy 2OR-NOT, które w tym przypadku wytwarzają nie prostokątne impulsy, ale oscylacje o kształcie zbliżonym do sinusoidy.

Dla stabilnej pracy generatora impedancja obwodu LC nie powinna być mniejsza niż 2 kOhm. Częstotliwość generowania praktycznie pokrywa się z częstotliwością rezonansową obwodu LC. Zaletą generatora jest wysoka stabilność temperaturowa częstotliwości.

Generatory o podobnej budowie można zaimplementować na pojedynczym elemencie wyzwalającym Schmitta (rys. 6a). Przy napięciu zasilania zbliżonym do maksimum mają bardzo stabilną częstotliwość. Ponadto są niezwykle ekonomiczne - przy napięciu zasilania mniejszym niż 6 V pobierają prąd zaledwie kilkudziesięciu mikroamperów.

literatura

1. Biryukov S. A. Urządzenia cyfrowe oparte na układach scalonych MOS, cz. 1132, s. 60-65; wydanie 1220, s. 105-111. - M.: Radio i łączność, 1990; 1996 (MRB).
2. Nechaev I. Sonda logiczna bez zasilacza. - Radio, 1990, nr 10, s. 83,84.
3. Biryukov S. Generatory i generatory impulsów na mikroukładach CMOS. Radio, 1995, nr 7, s. 36,37.
4. Generator Kiverin N. LC oparty na elementach logicznych. - Radio, 1990, nr 7, s.55.

Autor: S. Elimow, Czeboksary

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum LG kupi panele LCD od Sharp 29.02.2008 Firma LG Electronics ogłosiła plany zakupu 32-calowych i 52-calowych paneli LCD firmy Sharp, aby zaspokoić rosnący popyt na płaskie telewizory. Firma planuje zakup około 2 milionów 32-calowych paneli. Nie jest znana liczba 52-calowych paneli, które kupi od Sharpa. LG pozyskuje panele telewizyjne od LG Display, spółki joint venture z Philipsem, oraz tajwańskich producentów. Ostatnio firma potrzebuje więcej paneli, aby zwiększyć sprzedaż. W tym roku LG planuje sprzedać 14 mln telewizorów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Kontener do przenoszenia komputerów

▪ Kamera panoramiczna GoPro Max 360

▪ Muzyka antystresowa dla kotów

▪ Znaleziono odporne na suszę geny ryżu

▪ Bezzałogowy samolot amfibii dostarczający pocztę na wyspę

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Film artystyczny. Wybór artykułu

▪ artykuł Simonow Konstantin Michajłowicz. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Czy na świecie są strefy czasowe? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Węzeł akademicki. Wskazówki podróżnicze

▪ artykuł Sieciowy wskaźnik włączenia na dwukolorowej diodzie elektroluminescencyjnej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ Artykuł Z zasłoniętymi oczami. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024