Tema proiectului meu de curs este proiectarea unui circuit multivibrator pe două elemente CMOS.
Multivibratorul este cel mai simplu generator de impulsuri. Funcționează în așa-numitul mod "autogenerare" - adică atunci când sursa de alimentare pornește, începe să genereze impulsuri fără interferențe.
În dispozitive digitale pe chips-uri joacă un rol important de diferite impulsuri - cositoare din butoanele și comutatoarele ale semnalelor cu margini înclinate, circuitul de diferențiere și Multivibrators.
În prezent, aproape fiecare întreprindere utilizează diverse aparate radio și electrice, care includ multivibratori, motiv pentru care tema mea este relevantă.
Principala problemă: identificarea materialelor pe tema proiectului meu de curs. cum de a proiecta un circuit multivibrator pe două elemente ale Com.
1. Să studieze literatura de specialitate privind proiectarea unui circuit multivibrator pe două elemente CMOS.
3. Proiectarea circuitului logic și electric al multivibratorului.
4. Calcularea parametrilor elementelor de circuit.
Scopul lucrării. folosind toate literatura de specialitate și au găsit pe mine să înțeleagă și să proiecteze un circuit de-flop pe două elemente CMOS, pentru că am nevoie să înțeleg tot materialul teoretic: pentru a afla ce flip-flop, ce sunt ei, ceea ce este CMOS chip și așa mai departe.
Obiectul muncii mele este un multivibrator pe două elemente CMOS.
Subiectul cercetării - diverse informații pe această temă, preluate din cărți, de pe diverse site-uri de pe Internet.
Multivibratorul este principalul nod al dispozitivelor digitale
Principalele caracteristici ale multivibratorului
Multivibratorul este un generator de relaxare a oscilațiilor electrice dreptunghiulare cu fronturi scurte.
In tehnica electronica utilizate cele mai diverse variante multivibratorul circuite care diferă în tipul componentelor utilizate active (tub, tranzistor, tiristor, microelectronice, și altele), modul diferit de operare (auto oscilant, de așteptare, cu sincronizare sincronizare externă), tipuri de conexiuni între elementele de rigidizare , metode de ajustare a duratei și frecvenței impulsurilor generate, și alți parametri.
Multivibratorul aparține generatoarelor de relaxare. Oscilator de relaxare este o sursă de oscilație ma vor, care diferă de sinusoidal. Relaxarea-glicol-oscilații sunt dreptunghiulare, sawtooth și altele asemenea. D. oscilatorul de relaxare folosit pentru a genera impulsuri de noapte odi și secvențe de impulsuri, prin divizarea frecvenței, ca un semnal sincron sondare elemente niziruyuschego, surse, și așa mai departe. D.
proces de relaxare vibrației generatorul se acumulează alternativ energia de la sursa de alimentare Nako-Pitel și izolându-l sub formă de căldură în circuitul rezistori. Acumulatorul trece de la procesul de acumulare la eliberarea energiei prin intermediul unui dispozitiv de comutare când se atinge un anumit nivel de energie. Controlul dispozitivului de comutare se realizează printr-o buclă de reacție. Astfel, generatorul de relaxare conține în mod necesar o sursă de energie, o unitate, un dispozitiv de comutare și o buclă de reacție. Ca dispozitiv de comutare, un tranzistor care funcționează într-un mod cheie este de obicei utilizat.
Generatorul de relaxare poate funcționa în unul din următoarele moduri: așteptare, autocalibrare, sincronizare și diviziune de frecvență.
În modul de așteptare, generatorul are o stare de echilibru stabil și cvasi-stabil. Un echilibru cvasi-stabil este starea generatorului, în care, după ce a ieșit din starea de echilibru, revine la această stare după un timp datorită proceselor interne. O tranziție de la echilibru stabil la quasistable are loc sub acțiunea impulsurilor declanșatoare, iar generatorul revine spontan într-un timp spontan, în funcție de parametrii generatorului.
În modul autoscillator, nu există o stare de echilibru stabilă, dar există două stări de echilibru cvasi-stabil. În procesul de lucru, generatorul trece de la o stare cvasi-constantă la alta. Perioada de oscilație este determinată de parametrii generatorului.
În modul de sincronizare, o tensiune de sincronizare externă acționează asupra generatorului de relaxare. Generatorul are de asemenea două stări cvasi-stabile, însă perioada de oscilații este determinată de semnalul de sincronizare.
Printre numeroasele generatoare de relaxare diferite, se pot distinge două tipuri, în funcție de modul de organizare a feedback-ului: multivibratori și generatoare de blocare. Astfel de generatoare sunt utilizate pe scară largă în tehnologia impulsurilor. Flicker este în două trepte Aranjarea-TION, în care feedback-ul este format dintr-o ieșire etapă la intrarea unui alt compus și, dimpotrivă, prin utilizarea condensatoarelor con. Generatorul de blocare este un dispozitiv, feedback-ul de la intrarea la care se face prin intermediul unui transformator de impuls. Feedbackul din aceste dispozitive este pozitiv.
Figura 1- Multivibrator simetric
multivibrator simetrica a lanțului de distribuție cu o diagramă de bază este simetrică cu cea prezentată în figura 1 și diagrama de temporizare este caracterizat prin aceea că tensiunea la colectorul tranzistorului deschis, în cazul în care este saturat (curba solidă) nu se schimbă în timpul impulsului. magnitudine Schimbările bruște de tensiune la colector și pe baza unei porți blocabil pe tranzistor din cauza impedanței de intrare foarte mică este neglijabilă.
Multivibratorul simetric este un amplificator în două trepte cu cuplaje rezistor-capacitive. Parametrii elementelor Ra, c și Cp incluse în circuitele ambelor lămpi sunt de obicei aceleași. tuburi și tranzistori Multivibrators simetrici sunt utilizate pe scară largă ca un simplu și fiabil specificând generatoarele de impulsuri, în cazurile în care nu este necesară o stabilitate înaltă frecvență.
Un multivibrator simetric pe tranzistoare funcționează în același mod ca un tub de lampă.
Multivibratorul simetric pe lămpi constă din două etape de amplificare pe rezistențe, în care ieșirea unei cascade este conectată printr-un lanț LS la intrarea celuilalt. Fiecare cascadă este asamblată pe elemente de circuit identice. Fiecare etapă a circuitului inversează faza tensiunii de semnal cu 180, astfel încât reacția dintre etape este pozitivă (echilibrul de fază este îndeplinită), deci câștigul total / Cyc1, prin urmare, circuitul este auto-excitat. Deoarece fiecare cascadă trece printr-o bandă de frecvență suficient de mare, auto-excitația are loc la mai multe frecvențe deodată. Aceasta înseamnă că se generează o gamă largă de frecvențe. În acest caz, forma tensiunii de ieșire este o secvență periodică de impulsuri.
Figura 2- Multivibrator pe amplificatorul operațional
In principiu se poate construi multivibrator astabil la comparator inversor cu histerezis așa cum este prezentat în figura 2 acoperite de feedback-ul negativ.
Distribuitorul de tensiune din perechea de rezistențe R4 incluse în circuitul de feedback pozitiv traduce amperi op în modul comparator cu histerezis de-a lungul intrării inversoare la care lanțul de integrare R2, C1 este conectat. Atunci când comparatorul este comutat din starea în stare, curentul din lanțul de integrare se schimbă și condensatorul începe să fie reîncărcat în cealaltă parte până când se atinge un prag de busolă și se comută polaritatea tensiunii la ieșirea op-amp. În această schemă, op-amp realizează mai multe funcții simultan: o sursă de tensiuni de descărcare și o încărcare de condensator, un comparator și o cheie de ieșire.
Figura 3 - multivibrator dublu-tranzistor "clasic"
Circuitul prezentat în Figura 3 poate fi în una din cele două stări instabile și trece periodic de la unul la altul și înapoi. Faza de tranziție este foarte scurtă în ceea ce privește durata stării în stări datorită unui feedback pozitiv pozitiv, cuprinzând două cascade de amplificare.
Să presupunem că la 1 Q1 închis, Q2 este deschis și este saturată, iar C1 este încărcat rapid curent de bază deschis joncțiune Q2 prin R1 și Q2 aproape la tensiunea de alimentare, după care, atunci când încărcat complet C1 R1 curent este terminată, tensiunea la C1 este egal cu (curentul de bază al Q2 ) · R2, iar pe colectorul Q1 - tensiunea de alimentare.
În același timp, tensiunea pe colectorul Q2 este mică (egală cu scăderea de tensiune pe un tranzistor saturat).
C2, încărcat mai devreme în starea anterioară 2 (polaritatea conform schemei), este descărcată încet prin deschiderea Q2 și R3. În același timp, tensiunea la baza lui Q1 este negativă și această tensiune este menținută în stare închisă. Starea blocată a Q1 este reținută până când C2 este reîncărcată prin R3 și tensiunea la baza Q1 atinge pragul deblocării (aproximativ +0,6 V). În acest caz, Q1 începe să se deschidă ușor, tensiunea colectorului său scade, ceea ce determină începutul închiderii Q2, tensiunea colectorului Q2 începe să crească, care prin condensatorul C2 deschide Q1 chiar mai mult. Ca rezultat, în schemă se dezvoltă procesul de regenerare asemănător cu avalanșa, conducând la faptul că Q1 intră într-o stare saturată deschisă, iar Q2 este complet închis.
Mai mult, procesele oscilante din circuit sunt repetate periodic.
Durata tranzistorilor în starea închisă este determinată de constantele de timp pentru Q2 - T2 = C1 · R2, pentru Q1 - T1 = C2 · R3.
Ratingurile R1 și R4 sunt alese mult mai mici decât R3 și R2, astfel încât încărcarea condensatoarelor prin R1 și R4 este mai rapidă decât descărcarea prin R3 și R2. Cu cât este mai mult timpul de încărcare al condensatoarelor, se vor dovedi fronturile impulsurilor. Dar rapoartele R3 / R1 și R2 / R4 nu ar trebui să fie mai mari decât câștigurile tranzistorilor corespunzători, altfel tranzistorii nu se vor deschide complet.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: