3 курс Электроника ИУ [препод. Мирина, Михайлов. Много вариантов курсовых, лабы] / Готовое / Md5Checker / information for proekt / gen_prym

основы схемотехники

(Окончание,начало№2/2000)

ления напряжения AA равен не

Генераторы прямоугольных

скольким сотням;

жащие три инвертора; коэффици

импульсов на микросхемах КМОП

l

буферированные вентили, содер

лее 10 000; буферированные вен

ент усиления напряжения AA – бо

тили хороши тем, что они имеют

большой коэффициент разветв

Генератор КМОП на кварцевом

Кварц ведет себя как большая индуктив

ления по выходу, то есть могут по

резонаторе

ность, так как он подключен параллельно.

давать сигнал на большое коли

а рис. 8 показан генератор, со

ВместесконденсаторамиCA иCB онпере

чество входов; соответственно,

потребляемый ток у них больше.

стоящий из активного элемента

ворачивает сигнал, идущий с выхода уси

лителянавход,ещена180°.Рольнагрузки

В качестве генераторов могут быть

Н– инвертора – и пассивного эле

на выход резонатора играют конденсато

использованы как буферированные, так

мента – кварцевого резонатора. Вместо

ры CA и CB, а также некоторая случайная

и небуферированные вентили с одной

одногоинвертораможнопоставитьлюбое

небольшой разницей в схеме: значения

нечетноеколичествоинверторов.Наибо

емкостьцепей.

В этой схеме емкость C обычно равна

R2 или CB для схемы с буферированны

лее высокая частота, с которой может ра

A

ми инверторами должны быть увеличе

ботатьэтасхема,ограниченавременемза

емкостиCB исуммарнаяемкостьдвухкон

ны в десять или более раз. Это увеличит

держки на инверторе.

денсаторов приближается к 64 пФ.

Уравнениеполного импеданса резонато

падение напряжения в петле обратной

Рассмотрим, как присутствие кварце

ра выглядит примерно так:

связи, что желательно, так как коэффи

циентусилениябуферированногоинвер

тора выше.

Конденсаторы CA и CB играют

рольнагрузочнойемкостикварце

вогорезонатора.Большинстворе

зонаторов требует нагрузки от 20

до 32пФ. Такая нагрузка заставит

резонатор работать на нормаль

ной частоте. Изменение нагрузоч

нойемкостиповлечет засобойиз

менение частоты осцилляции. В

Рис.10. Генератор Пирса

большинстве случаев производи

Рис.8. Генератор на кварцевом

тели указывают в документации

номиналыконденсаторов,которые

резонаторе

Z = X

2/R ,

необходимы для работы резонатора на

вого резонатора влияет на работу схемы.

L

C

L

нормальной частоте (за исключением

Эквивалентнаясхемакварцевогорезона

где XC= j/wCB, а RL – последовательное

случаев, когда таких конденсаторов не

тора показана на рис. 9.

требуетсявообще).

сопротивлениерезонатора,показанноев

Точная частота кварцевого резонатора

В схеме, показанной на рис. 11, сопро

таблице 1;

корректируетсяподключениемнагрузоч

тивление RF необходимо, чтобы сдвинуть

ного конденсатора. Его емкость обычно

w = 2pF,

напряжение на входе усилителя в линей

составляет 20–32 пФ. В таблице 1 приве

нуюобластьусиления.Этодастгарантию,

деныпараметрыраспространенныхквар

F – частота осцилляции.

чтосхемазаработаетпривключении.Ре

цевыхрезонаторов.

зистор R2 увеличивает импеданс цепи, с

Отношениевходногонапряжениягене

Таблица 1

ратора к выходному можно оп

темчтобывместесконденсаторомCBуве

ределить по формуле:

личитьфазовыйсдвиг.Этонужнодлятого,

чтобы генератор заработал на нужной, а

Параметр

Обозн.

Ед. изм.

eA/eB = wCB/wCA = CB/CA.

ненабольшейчастоте.Резистортакжеизо

Напряжение питания (В) не более

VS

29

При

требуемой частоте

лирует выход инвертора от цепи резона

Выходное напряжение (В)

VO

17-21

сдвиг фазы сигнала в цепи

тораиэтимсохраняетпрямоугольнуюфор

муимпульса.Номиналрезисторадолжен

долженбыть360°,акоэффици

Ток нагрузки (мА) не более

IL

35

ент усиления – не менее чем 1:

Выходное сопротивление (Ом)

RL

150-300

AA AF ≥ 1,

Мощность рассеяния (Вт)

Р

0,4

Тепловое сопротивление (°С/Вт)

RT

160

где AA – коэффициент усиле

ния инвертора, а AF – коэффи

тора,

циент усиления цепи резона

AF=eA/eB.

Например, если нужен генератор час

тоты 2 МГц, то RL=100 Ом (см. таблицу 1);

еслирезонаторунужнанагрузка64пФ,то

Рис.11.

емкость CA=CB=64 пФ. Общая нагрузка

цепи резонатора будет равна

Z =(1/2p(2 МГц)(64 пФ)2)/100 =16 кОм.

бытьпримерноравенимпедансунагрузки

Z

,которыйможновычислитьпоприведен

L

L

Рис.9. Эквивалентная схема кварцевого

Схема на инверторе КМОП и

нойвышеформуле.

резонатора

кварцевомрезонаторе

Практика показывает, что небуфериро

ванные вентили работают более устойчи

Инвертирующие вентили КМОП быва

ГенераторПирса–однаизнаиболеепо

во.Сниженияпотребленияэнергииможно

пулярныхсхем.Онаявляетсяосновойпрак

ют двух типов:

добиться,еслиусилитьобратнуюсвязьтак,

тическивсехгенераторовнаодномвенти

l небуферированные вентили, кото

чтобыинверторработалтольковлинейной

ле. На рис. 10 сигнал, идущий со входа

рые содержат только один инвер

областиусиления.

усилителя на выход, сдвигается на 180°.

тирующий блок; коэффициент уси

Работа генератора на больших