Генератори сигналів на мікросхемах КМОП. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору

 Коментарі до статті

Генератори на мікросхемах КМОП популярні у радіоаматорів. Їх використовують при конструюванні вимірювальних приладів, генераторів звукової частоти, пробників для перевірки справності радіоелементів та каскадів радіоапаратури. У запропонованій статті описані три варіанти подібних генераторів, які можуть бути виконані у вигляді пробників для перевірки та налагодження низькочастотних та високочастотних вузлів різноманітної апаратури.

Зазвичай при конструюванні пробників та калібраторів використовують генератори коротких імпульсів, що виробляють сигнал із широким та рівномірним спектром. Такий сигнал дозволяє швидко перевіряти каскади радіоапаратури як низькочастотні (НЧ), так і високочастотні (ВЧ). Причому що менше тривалість імпульсів, то краще - спектр виходить ширше й рівномірніше.

Як правило, подібні генератори складаються з двох основних вузлів: власне генератор прямокутних імпульсів та формувач коротких імпульсів. Тим часом можна обійтися без спеціального формувача, оскільки він є в логічному елементі мікросхеми структури КМОП.

Розглянемо для прикладу схему пробника, наведену на рис. 1. Це відомий RC-генератор, працюючий у разі на частоті близько 1000 Гц (вона залежить від номіналів деталей R1, С1). Низькочастотний сигнал прямокутної форми надходить з виходу елемента DD1.2 (виведення 4) через ланцюжок R2C3 на змінний резистор R4 - їм плавно регулюють амплітуду сигналу, що подається на вузол, що перевіряється.

Вихід високочастотного сигналу (коротких імпульсів) виконаний трохи незвично - сигнал знімають зі змінного резистора R3, включеного в ланцюг живлення мікросхеми. Переміщенням двигуна цього резистора плавно регулюють рівень вихідного високочастотного сигналу.

Розглянемо принцип роботи такого формувача за спрощеною схемою логічного елемента структури КМОП (рис. 2). Його основа - два послідовно включені польові транзистори з ізольованим затвором і різним типом провідності каналів.

Якщо послідовно з транзисторами включити резистор R1, але вхід елемента подавати прямокутні імпульси U1, відбудеться таке (рис. 3).

Через те, що тривалість фронту імпульсу не може бути нескінченно малою, а також через інерційність транзисторів, у момент дії фронту настане такий момент, коли обидва транзистори виявляться у відкритому стані. Через них потече так званий наскрізний струм, значення якого може становити від одиниць до десятків міліампер залежно від типу мікросхеми та напруги джерела живлення. На резисторі формуватимуться короткі імпульси напруги U2. Причому як у момент дії фронту, і спаду. Інакше висловлюючись, відбудеться подвоєння частоти вихідних імпульсів.

Опір резистора не повинен бути більшим, щоб уникнути порушення режиму роботи елементів мікросхеми. Це означає, що високочастотному виходу можна підключати низькоомне навантаження опором 50...75 Ом.

У розглянутого генератора максимальна амплітуда імпульсів на високочастотному виході становить 100...150 мВ, а струм, що споживається від джерела живлення, не перевищує 1,6 мА. Генератор розрахований використання під час перевірки підсилювачів 3Ч, трипрограмних гучномовців, радіоприймачів на діапазонах ДВ і СВ, Щоб перевіряти вузли KB і УКХ приймачів і калібрувати їх шкали, достатньо зібрати кварцовий генератор за схемою, наведеною на рис. 4.

Він побудований за описаним вище принципом, але генератор працює на частоті 1 МГц. Короткі імпульси високочастотної напруги формуються на резисторі R3 і подаються через конденсатор C3 на каскади, що перевіряються. Залежність амплітуди гармонік від частоти показано на рис. 5 – вона зменшується з 20 мВ на частоті 1 МГц до 12 мкб на частоті 80 МГц. що у більшості випадків достатньо для виконання завдання, що стоїть перед пробником. Точно частоту генерації встановлюють підбором конденсаторів С1 та С2. Від джерела живлення генератор споживає струм близько 5 мА.

На одній мікросхемі КМОП неважко зібрати комбінований генератор - поєднання двох описаних конструкцій (рис. 6). Він також містить два виходи, а режими роботи встановлюють перемикачем SA1.

У нижньому за схемою положенні рухомого контакту перемикача працює лише генератор НЧ, тому НЧ виході будуть прямокутні імпульси, але в виході ВЧ - короткі імпульси з шириною спектра до 1,5 МГц. У середньому положенні працює тільки кварцовий генератор і на виході ВЧ буде сигнал із шириною спектра до 80 МГц. У той самий час на виході НЧ сигнал взагалі відсутня. Якщо рухомий контакт перемикача перемістити у верхнє положення - в роботу включаться обидва генератори, причому кварцовий модулюватиметься сигналом низькочастотного генератора.

За високої добротності кварцового резонатора генератор ВЧ може погано модулюватися сигналом генератора НЧ. В цьому випадку потрібно від'єднати висновок 5 елемента DD1.3 від перемикача і з'єднати з виведенням 6, а до перемикача підвести провід від виведення 8 (його від'єднують від виводів 4 і 9 та резистора R5).

Конструкція всіх генераторів-пробників може бути будь-якою, але для їхньої стійкої роботи з'єднання між деталями повинні бути можливо коротшими.

Автор: І.Нечаєв, м.Курськ

Дивіться інші статті розділу Початківцю радіоаматору.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву Напиши листа на коліні 18.12.2005 Європейські вчені створили пристрій, який дозволить написати SMS-повідомлення буквально на коліні. Дивлячись на пасажирів московського метро, ​​не можна не помітити, наскільки швидко людина обростає численними електронними приладами для обробки інформації: усілякими стільниковими телефонами, комп'ютерами-наладонниками та іншими розумними MP3-плеєрами. І всі ці прилади, в одні іноді, а в інші дуже часто, доводиться вводити інформацію, натискаючи на маленькі і незручні кнопочки. Полегшити життя власникам таких пристроїв вирішила Європейська комісія, яка у 2002 році профінансувала міжнародний консорціум, до складу якого увійшли зокрема такі гіганти побутової електроніки, як голландський "Філіпс" та японська "Саньо". Трирічні зусилля завершилися успіхом, саме створенням прототипу розумного пера. Воно забезпечене високоточним сканером, який визначає траєкторію руху, запам'ятовує її, а потім перетворює на літери. Закладена в пер програма відразу ж розпізнає складені з букв слова, причому здатна робити це багатьма мовами, і результат відображається на невеликому дисплеї. "Цим пером можна писати на будь-якій поверхні - папері, металі, пластиці, навіть на коліні, - каже координатор проекту від компанії "Філіпс" Альберт Занеттін. - А помилка розпізнавання не перевищує 10%". Підготовлений текст зовсім не обов'язково відразу відсилати з пера в телефон або комп'ютер: його можна зберегти в 4-мегабайтній пам'яті самого пера.

Інші цікаві новини:

▪ Розумне крісло Sharp

▪ Футболка зробить ЕКГ

▪ Надтонкий CD-плеєр

▪ Кішки грають із господарями, тільки якщо цього хочуть самі

▪ Оптичний привід Pioneer BDR-S07J записує диски BDXL

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Електрик у будинку. Добірка статей

▪ стаття Безодня безодню закликає. Крилатий вислів

▪ стаття Чому рослини повертаються до Сонця? Детальна відповідь

▪ стаття Град. Поради туристу

▪ стаття Ремонт мультиметра. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Блок живлення 220/13,8 вольт 10 ампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

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

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024