І МП
2002
і і і і і
ИЗМЕРЕНИЯ
Н. ЯРОШ,
г. Минск
Г
ен е р а то р ы
с и гн а л о в
НА МИКРОСХЕМАХ КМОП-СЕРИЙ
Логические элементы - инверто-
ры, элементы “И”, “ИЛИ”, “исключа-
ющее ИЛИ”, триггеры - можно ис-
пользовать не только для решения
задач комбинаторной логики. По-
скольку логический элемент, охва-
ченный отрицательной обратной
связью, т.е. введенный в линейный
в линейный режим, по сути пред-
ставляет собой усилитель, а усили-
тель, охваченный положительной, -
генератор, на базе таких элементов
можно собирать мультивибраторы и
автогенераторы на самые различ-
ные диапазоны и сам ы х разны х
уровней сложности. В качестве при-
мера приводим несколько практи-
ческих схем на микросхемах КМОП-
серий (серии 176, 561, 564, 1561),
которые сочетают малое энергопот-
ребление с достаточно высоким бы-
стродействием.
Генератор на триггере Шмитта
(рис. 1)
На частоте ниже 100 кГц величи-
на частоты (в килогерцах) пример-
но равна 1200/ЯС, где Я выражает-
ся в килоомах, а С - в нанофарадах.
Значение, полученное по этой
формуле, оказывается очень боль-
шим, если С < 1000 пФ и Я < 10 кОм.
С другой стороны, колебания еще
возможны на частоте более 5 МГц
при питании напряжением, равным
12 В. Форма сигнала на входе почти
треугольная с амплитудой, пример-
но соответствую щ ей отнош ению
II
/10, а его постоянная составля-
ющая примерно равна 1)ип/2, где 1)ип
- напряжение питания.
Рис. 1
я
- Е Ь
п ш
*>й;
г л і
ІГ
Мультивибратор 20.
..50 МГц
(рис. 2)
Данное устройство может быть вы-
полнено с использованием инверторов
(561ЛН2) или элементом “И” (561ЛА7).
Переменный резистор Я1 влияет на
скважность и позволяет немного из-
менять частоту. Выходной инвертор
служит ф ильтром-ограничителем.
При напряжении питания 5 В уровень по-
требления тока остается менее 25 мА.
Мультивибратор на трех ин-
верторах (рис. 3)
Устройство, представленное на
этой схеме, легче в выполнении, чем
мультивибратор на двух инверторах.
Однако задержка распространения
ограничивает максимальную часто-
ту на уровне примерно 25 МГц. В
ф орм уле, которая представлена
ниже, не учтена задержка и входная
емкость первого инвертора. Впро-
чем, для частот гораздо ниже 1 МГц
соответствующий расчет дает дос-
таточно точные результаты:
1
/ =
/ = -
400
2С-(0,4-Л + 0,7-Л1)
Я1 + Я2
где
Я
= -----------.
/?1 +
Я2
Генератор коротких импульсов
на инверторах (рис. 4)
Длительность импульсов(поряд-
ка 10 нс) определяется временем
распространения сигнала трех ин-
верторов. Частота повторения мо-
жет достигать 30 МГц и в основном
зависит от емкости конденсатора С.
Для сопротивления Я = 10 кОм час-
тота повторения высчитывается по
формуле
(С + 15)
где
(
выражается в мегагерцах,
а С - в пикофарадах.
За счет изменения напряжения 111
можно изменить частоту примерно в
1,8 раза.
Трехфазный мультивибратор
(рис. 5)
Изображенный на схеме трех-
фазный мультивибратор генерирует
три сигнала прямоугольной формы,
сдвинутых по фазе. Если задержка
распространения сигнала и входная
емкость инверторов не учитывают-
ся, значение частоты может быть
выражено следующим образом:
/ = — 1
-— .
3,3
я с
Подобный мультивибратор допу-
стимо использовать на частотах
вплоть до 10 МГц.
Генератор, управляемый на-
пряжением, 0,3.
..3 МГц (рис. 6)
Схема может быть использована
при максимальной частоте не более
5 МГц, если отношение величин мак-
симальной и минимальной часто не-
велико. Это значение может превы-
шать 10, если генератор рассчитан
на более низкий диапазон частот.
Генератор, управляемый на-
пряжением, 0.
..6 МГц (рис. 7)
При напряжении питания до 12 В
два одинаковых триггера Шмидта по-
требляют на максимальной частоте
ток равный 10.
..20 мА. Длительность
промежутков 1, и
\2
зависит соответ-
ственно от тока коллектора 1в и сопро-
тивления резистора Я. Кроме того,
Рис. 2
Ж
Ж
ж
» ,
ппи
0.4.
../№ N
Я1
а
О. 5 0 0
:
Рис. 3
^ЛЛ
пт і
УШ
- Й -
"ШГ
Рис. 4
предыдущая страница 28 Радиолюбитель 2002-03 читать онлайн следующая страница 30 Радиолюбитель 2002-03 читать онлайн Домой Выключить/включить текст