На главнуюГостевая книгаФорумПрограммыСсылкиРасчетыТехнологииСправочная информация
Схемы по автомобильной электронике
Антенны
Аудиотехника
Аппаратура радиоуправления
Бытовая электроника
Измерительная техника
Телевидение
Телефония
Радиоприем
Электропитание
Передатчики
Другие схемы

Расчеты - Генераторы прямоугольных импульсов на микросхемах КМОП - firmakovalev.ru

Генераторы прямоугольных импульсов на микросхемах КМОП


С. ЕЛИМОВ,
г. Чебоксары

Автор этой статьи провел экспериментальную работу по исследованию характеристик различных генераторов на микросхемах структуры КМОП. В результате он отобрал несколько наиболее интересных, на его взгляд, вариантов их исполнения.

В предлагаемой статье кратко описаны несколько схемных решений генератора прямоугольных импульсов, построенного на различных микросхемах серии К561. По своей структуре статья — сравнительно-справочная. К каждой схеме дан перечень параметров и осо бенностей (см. таблицу), а также гра фические зависимости потребляемого тока и генерируемой частоты от напря жения питания.

Таблица

Кроме этого, для каждого генератора указана формула, позволяющая вычислять значение генерируемой частоты в зависимости от номиналов элементов частотоэадающей цепи (частота—в герцах, сопротивление — в омах, емкость — в фарадах, индуктивность — в генри; более удобно, кстати, для RC-генераторов; частота — в килогерцах, сопротивление — в килоомах, емкость — в микрофара дах; для LC-генераторов: частота — в мегагерцах, емкость — в нанофара- дах, индуктивность — в миллигенри). Расчетные формулы для ряда генераторов получены опытным путем.

Все представляемые в статье характеристики рассматриваемых генераторов получены в результате экспериментов с конкретными образцами микросхем, С другими экземплярами микросхем характеристики могут быть несколько отличными. Формулы для расчета частоты соответствуют напряжению питания 5В и температуре окружающей среды 25°С- Нагрузочная способность генераторов такая же, как у элементов микросхем серии К561. Верхняя граница напряжения питания генераторов также определена применяемой серией микросхем и равна 15 В, а нижний указана в таблице. Верхний предел сопротивления резисторов я установил из практических соображений на уровне 40 МОм.

В генераторах с емкостной положительной обратной связью амплитуда импульсов на входе элемента может превысить напряжение питания. В этих случаях открываются входные защитные диоды, и через них начинает протекать ток. Для ограничения этого тока во входную цепь приходится устанавливать резистор сопротивлением 1...150 кОм, как это указано в [1] и использовано в [2].

Все рассмотренные в этой статье генераторы имеют мягкое возбуждение. Иначе говоря, как бы медленно ни увеличивалось напряжение литания, генератор все равно заработает.

Генератор на элементах 2И—НЕ (рис. 1, а) стал уже классическим и известен по большому числу публикаций. Он сохраняет работоспособность при понижении напряжения питания Uпит до 2 В, при этом, правда, значительно уменьшается частота генерации. Скважность импульсов близка к двум при любом напряжении питания. В результате разогреваний корпуса микросхемы частота несколько уменьшается (на 4% при 85°С).

Генератор на элементах 2И—НЕ

Подобный генератор может быть выполнен и на двух логических элементах 2ИЛИ—НЕ (рис. 2,а), на двух инверторах (рис, 3,а), а также на трех инверторах (рис. 4,а), Подробности о работе и различиях генераторов на двух и трех инверторах можно узнать из [3], Отметим, что у генератора на элементах 2ИЛИ-—НЕ частота генерации практически не зависит от температуры корпуса микросхемы, а у генераторов на инверторах частота очень стабильна на участке 9...15 В.

Генератор на двух логических элементах 2ИЛИ—НЕ

Генератор на двух инверторах

Генератор на трех инверторах

На рис. 5,а показана схема простейшего LC-генератора с логическим элементом 2И—НЕ, LC-цепь сдвигает фазу выходного сигнала элемента на 180 град., в результате этого происходит самовозбуждение генератора. Такие генераторы хорошо работают на повышенных значениях частоты, мягко возбуждаются и отличаются высокой температурной стабильностью [3].

Простейший LC-генератор с логическим элементом 2И—НЕ

При увеличении частоты сверх 1,3 МГц амплитуда выходных импульсов начинает падать.

В генераторе могут также работать элементы 2ИЛИ—НЕ. причем в этом случае он вырабатывает не прямоугольные импульсы, а колебании, по форме близкие к синусоидальным.

Для устойчивой работы генератора волновое сопротивление LC-контура p=√(L/C) не должно быть менее 2 кОм, Частота генерации практически совпадает с резонансной частотой LC-контура. Достоинство генератора — высокая температурная стабильность частоты.

Генератор на одном элементе -— триггере Шмитта

Подобные по структуре генераторы можно выполнить на одном элементе -— триггере Шмитта (рис. 6,а). При напряжении питаниял близком к максимальному, они весьма стабильны по частоте. Кроме того, они исключительно экономичны — при напряжении питания менее 6 В потребляют ток всего в несколько десятков микроампер.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Бирюков С, А, Цифровые устройства на МОП-итеграпьных микросхемах, вып. 1132, С. 60-65; вып. 1220,с. 105-111. - М.; Радио и связь, 1990; 1996 (МРБ).

  2. Нечаев И. Пробник логический без источника питания. — Радио, 1990, № 10, с. 83,84.

  3. Бирюков С. Генераторы и формиро ватели импульсов на микросхемах КМОП, — Радио, 1995, № 7, с. 36, 37.

  4. Киверин Н. LC-генератор на логичес ких элементах. — Радио, 1990. № 7, с. 55.

Радио №1, 2000, ст.44,45.

Вернуться назад | На главную
Расчеты
Справочная информации
Информация для начинающих
Программы
Книги
Технологии
Сколько лет Вы увлекаетесь электроникой?
меньше года
1..3 года
3...10
10...15
15 и больше
я не увлекаюсь



Результат опроса





Корпуса-лотки кабеленесущие оцинкованные металлические, ПРОДАЕМ ЛИСТ...
Все - Продам-Куплю-Услуги-Обмен-Вакансия-Резюме-ДругоеДобавить ОбъявлениеКабельные лотки сталь оцинкованные Супер предложение по лоткам НЛ 40 стальные оцинкованный перфорированные по 199 руб. с ндс, доставкой и возможной ...
Буквоед | Покупай | Без автора Картина, Виды Санкт-Петербурга, керамический ...
Вы можете купить товар Картина, Виды Санкт-Петербурга, керамический барельеф 7х5,5, на деревянной подставке Без автора в магазинах "Буквоед ...
Пластиковые окна ПВХ, стеклопакеты, остекление лоджий и балконов. "Пражская ...
Компания "Московские окна" изготавливает стеклопакеты из качественных немецких комплектующих с применением высокотехнологичного оборудования. Следует помнить о том, что остекление балкона кустарными методами чревато печальными последствиями, поэтому лучше выбрать качественные конструкции.
0. Блок жалюзи Rehau.

оценка офисного оборудования тут в Киеве


Корпуса-лотки кабеленесущие оцинкованные металлические, ПРОДАЕМ ЛИСТ...
Все - Продам-Куплю-Услуги-Обмен-Вакансия-Резюме-ДругоеДобавить ОбъявлениеКабельные лотки сталь оцинкованные Супер предложение по лоткам НЛ 40 стальные оцинкованный перфорированные по 199 руб. с ндс, доставкой и возможной ...
Буквоед | Покупай | Без автора Картина, Виды Санкт-Петербурга, керамический ...
Вы можете купить товар Картина, Виды Санкт-Петербурга, керамический барельеф 7х5,5, на деревянной подставке Без автора в магазинах "Буквоед ...
Пластиковые окна ПВХ, стеклопакеты, остекление лоджий и балконов. "Пражская ...
Компания "Московские окна" изготавливает стеклопакеты из качественных немецких комплектующих с применением высокотехнологичного оборудования. Следует помнить о том, что остекление балкона кустарными методами чревато печальными последствиями, поэтому лучше выбрать качественные конструкции.
0. Блок жалюзи Rehau.

оценка офисного оборудования тут в Киеве