23 | 02 | 2018
Главное меню
Смотри
replace_in_text_segment($text); echo $text; ?>
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 3060
Просмотры материалов : 8242104

Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Yandex]
Сейчас на сайте:
  • 47 гостей
  • 2 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
ГЕНЕРАТОРЫ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ НА МИКРОСХЕМАХ КМОП PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
20.03.2012 11:20

ГЕНЕРАТОРЫ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ НА МИКРОСХЕМАХ КМОП

ГЕНЕРАТОРИ ПРЯМОКУТНИХ імпульсів на мікросхемі КМОП

С. Єліму, м. Чебоксари

Автор цієї статті провів експериментальну роботу по дослідженню характеристик різних генераторів на мікросхемах структури КМОП. В результаті він відібрав кілька найбільш цікавих, на його погляд, варіантів їх виконання, які ми й пропонуємо до уваги читачів.

У запропонованій статті коротко описані кілька схемних рішень генератора прямокутних імпульсів, по будованого на різних мікросхемах серії К561. За своєю структурою стаття - порівняльно-довідкова. До кожної схемою дано перелік параметрів і особливостей (див. таблицю), а також графічні залежності споживаного струму і генерується частоти від напруги живлення.

Крім цього, для кожного генератора вказана формула, що дозволяє обчислювати значення генерується частоти в залежності від номіналів елементів частотозадающей ланцюга (частота - в герцах, опір - в Омасі, ємність - в Фарада, індуктивність - в генрі; більш зручно, до речі, для RC- генераторів: частота - в кілогерц, опір - в кілоомах, ємність - в мікрофарад; для LC-генераторів: частота - в мегагерцах, ємність - в нанофарадах, індуктивність - в міллігенрі). Розрахункові формули для ряду генераторів отримані дослідним шляхом.

Усі надані у статті характеристики розглянутих генераторів отримані в результаті експериментів з конкретними зразками мікросхем. З іншими примірниками мікросхем характеристики можуть бути дещо відмінними. Формули для розрахунку частоти відповідають напрузі живлення 5 В і температурі навколишнього середовища 25'С. Навантажувальна здатність генераторів така ж, як у елементів мікросхем серії К561. Верхня межа напруги живлення генераторів також визначена застосовуваної серією мікросхем і дорівнює 15 В, а нижня вказана в таблиці. Верхня межа опору резисторів я встановив з практичних міркувань на рівні 40 МОм.

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

Всі розглянуті в цій статті генератори мають м'яке порушення. Інакше кажучи, як би повільно ні збільшувалася напруга живлення, генератор все одно запрацює.

Генератор на елементах 2И-НЕ (рис. 1, а) став вже класичним і відомий по великому числу публікацій. Він зберігає працездатність при зниженні напруги живлення Uпит до 2 В, при цьому, щоправда, значно зменшується частота генерації.

Шпаруватість імпульсів близька до двох при будь-якому напрузі живлення. В результаті розігрівання корпусу мікросхеми частота дещо зменшується (на 4% при 85'С).

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

Генератор по схемі на рис. Нижня межа опору резистора R1, кОм Найбільша частота генерації, МГц Мінімальна напруга живлення, В Зміна частоти при нагріванні до 85'С,% Шпаруватість 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

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

При збільшенні частоти понад 1,3 МГц амплітуда вихідних імпульсів починає падати.

У генераторі можуть також працювати елементи 2ІЛІ-НЕ, причому в цьому випадку він виробляє не прямокутні імпульси, а коливання, за формою близькі до синусоїдальним.

Для стійкої роботи генератора хвильовий опір LC-контура p = VL / C не повинно бути менше 2 кОм. Частота генерації практично збігається з резонансною частотою LC-контура. Гідність генератора - висока температурна стабільність частоти.

Подібні за структурою генератори можна виконати на одному елементі - тригері Шмітта (рис. 6, а). При напрузі живлення, близькому до максимального, вони досить стабільні по частоті. Крім того, вони виключно економічні - при напрузі живлення менше 6 В споживають струм всього в декілька десятків мікроампер.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59

60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 78 79 80 81 82

Обновлено 28.03.2012 05:18
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья