Генератори прямокутних імпульсів мікросхемах КМОП. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

 Коментарі до статті

Автор цієї статті провів експериментальну роботу щодо дослідження характеристик різних генераторів на мікросхемах структури КМОП. В результаті він відібрав кілька найцікавіших, на його погляд, варіантів їх виконання, які ми і представляємо до уваги читачів.

У пропонованій статті коротко описано кілька схемних рішень генератора прямокутних імпульсів, побудованого на різних мікросхем серії К561. За своєю структурою стаття – порівняльно-довідкова. До кожної схеми дано перелік параметрів і особливостей (див. таблицю), а також графічні залежності споживаного струму і частоти, що генерується від напруги живлення.

Генератор за схемою на рис.	Нижня межа опору резистора R1,ком	Найбільша частота генерації, МГц	Мінімальна напруга живлення,	Зміна частоти при нагріванні до 85°С %	Добре вихідних імпульсів
1,а	1	2	2	-4	2
2,а	1	2	4	-	2
3,а	0,56	2	2,5	-5	>2
4,а	0,56	2	2	+2,5	<2
5,а	-	1,3	3	-	<2
6,а	1	1	1,4	-11	>2

Крім цього, для кожного генератора вказана формула, що дозволяє обчислювати значення частоти, що генерується, залежно від номіналів елементів частотозадаючого ланцюга (частота - в герцах, опір в омах, ємність - у фарадах, індуктивність - в генрі; зручніше, до речі, для RC-генераторів : частота - у кілогерцях, опір у кілоомах, ємність - у мікрофарадах;для LC-генераторів: частота у мегагерцях, ємність - у нанофарадах, індуктивність - у мілігенрі). Розрахункові формули ряду генераторів отримані дослідним шляхом.

Всі представлені в статті характеристики генераторів, що розглядаються, отримані в результаті експериментів з конкретними зразками мікросхем. З іншими екземплярами мікросхем характеристики можуть бути дещо відмінними. Формули для розрахунку частоти відповідають напрузі живлення 5 і температурі навколишнього середовища 25°С. Навантажувальна здатність генераторів така сама, як у елементів мікросхем серії К561. Верхня межа напруги живлення генераторів також визначена застосовуваною серією мікросхем і дорівнює 15, а нижня вказана в таблиці. Верхню межу опору резисторів я встановив із практичних міркувань лише на рівні 40 МОм.

У генераторах з ємнісним позитивним зворотним зв'язком амплітуда імпульсів на вході елемента може перевищити напругу живлення. У цих випадках відкриваються вхідні захисні діоди і через них починає протікати струм. Для обмеження цього струму у вхідний ланцюг доводиться встановлювати резистор опором 1...150 кОм, як зазначено в [1] і використано в [2].

Усі розглянуті у цій статті генератори мають м'яке збудження. Інакше кажучи, як би повільно не збільшувалася напруга живлення, генератор все одно запрацює.

Генератор на елементах 2І-НЕ (рис.1, а) став уже класичним і відомий за великою кількістю публікацій. Він зберігає працездатність при зниженні напруги живлення Uпит до 2 В, при цьому, щоправда, значно зменшується частота генерації.

Скважність імпульсів близька до двох при будь-якій напрузі живлення. Внаслідок розігріву корпусу мікросхеми частота дещо зменшується (на 4 % при 85°С).

Подібний генератор може бути виконаний і на двох логічних елементах 2АБО-НЕ (рис.2, а), на двох інверторах (рис. 3, а), а також на трьох інверторах (рис. 4, а). Подробиці про роботу та відмінності генераторів на двох та трьох інверторах можна дізнатися з [3]. Зазначимо, що у генератора на елементах 2АБО-НЕ частота генерації практично не залежить від температури корпусу мікросхеми, а у генераторів на інверторах частота дуже стабільна на ділянці Uпіт = 9...15 В.

На рис.5,а показана схема найпростішого LC-генератора з логічним елементом 2І-НЕ. LC-ланцюг зрушує фазу вихідного сигналу елемента на 180 град., в результаті відбувається самозбудження генератора. Такі генератори добре працюють на підвищених значеннях частоти, м'яко збуджуються та відрізняються високою температурною стабільністю [3].

У разі збільшення частоти понад 1,3 МГц амплітуда вихідних імпульсів починає падати.

У генераторі можуть працювати елементи 2ИЛИ-НЕ, причому у разі він виробляє не прямокутні імпульси, а коливання, формою близькі до синусоїдальним.

Для стійкої роботи генератора хвильовий опір LC-контуру не повинен бути меншим за 2 кОм. Частота генерації практично збігається з резонансною частотою LC-контуру. Гідність генератора - висока температурна стабільність частоти.

Подібні за структурою генератори можна виконати на одному елементі тригера Шмітта (рис. 6, а). При напрузі живлення, близькому до максимального, вони дуже стабільні за частотою. Крім того, вони виключно економічні - при напрузі живлення менше 6 В споживають струм всього кілька десятків мікроампер.

література

1. Бірюков С. А. Цифрові пристрої на МОП-інтегральних мікросхем, вип. 1132, с. 60-65; вип. 1220, с. 105-111. - М: Радіо і зв'язок, 1990; 1996 (МРБ).
2. Нечаєв І. Пробник логічний без джерела живлення. - Радіо, 1990 № 10, с.83,84.
3. Бірюков С. Генератори та формувачі імпульсів на мікросхемах КМОП. Радіо, 1995, № 7, с.36,37.
4. Ківерін Н. LC-генератор на логічних елементах. - Радіо, 1990, № 7, с.55.

Автор: C.Єлімов, м.Чебоксари

Дивіться інші статті розділу Радіоаматор-конструктор.

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 LG купуватиме LCD панелі від Sharp 29.02.2008 Компанія LG Electronics заявила про свої плани на покупку 32-дюймових і 52-дюймових LCD панелей у компанії Sharp з метою задовольнити попит, що росте, на плоскі телевізори. Компанія планує придбати близько 2 мільйонів 32-дюймових панелей. Кількість 52-дюймових панелей, які будуть закуплені у Sharp, не відома. LG отримує телевізійні панелі від компанії LG Display, її спільного підприємства із компанією Philips, а також від тайванських виробників. Останнім часом компанії потрібно більше панелей, які дозволять підвищити рівень продажів. Цього року LG намітила продати 14 мільйонів телевізорів.

Інші цікаві новини:

▪ Тара для перенесення комп'ютерів

▪ Панорамна камера GoPro Max 360

▪ Антистресова музика для котів

▪ Знайдено гени стійкого до посухи рису

▪ Безпілотний літак-амфібія для доставки пошти на острів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Мистецтво відео. Добірка статей

▪ стаття Симонов Костянтин Михайлович. Знамениті афоризми

▪ стаття Чи існують часові пояси в усьому світі? Детальна відповідь

▪ стаття Академічний вузол. Поради туристу

▪ стаття Мережевий індикатор увімкнення на двоколірному світлодіоді. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Із зав'язаними очима. Секрет фокусу

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