Генератор КМОП, Генераторы Опции

[kleruoi]

Как я понял, чтобы получить импульсы - нужен генератор (мультивибратор).
Если заданной длительности, то еще может пригодиться одновибратор.
Имеется схема мультивибратора (автогенератора) из книги ”Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы 1989”.

Вопрос 1:Если питающее напряжение переменное, то какой оно формы?
Вопрос 2:Куда подключить питание?
Что подается на вход? Не совсем понятно, как схема работает?
Вопрос 3:
Из Шило:
Рисунок 1 посвящен схемам мультивибраторов. Автогенератор (рис. 1) построен на двух инверторах (например, из К561ЛН2). Для этой схемы следует выбрать R1 = R2, С1 — С2 и R3= R4, причем R3 > R1. Период симметричного меандра T = 2,2R1 C1; это соотношение выполняется тем лучше, чем точнее соблюдается пропорция: R3/Rl = R4/R2.
Почему R1C1= 2.2?Как получили такое значение? Это обусловлено конструктивными параметрами КМОП логики (Емкость ЗС и эффект Миллера), а также конденсаторами C1, C2 в схеме. Что больше влияет?
Как, вообще рассчитать этот коэффициент перед RC для генераторов , или эта величина опытным путем находится?
Вопрос 4:
Почему именно такие пропорции?
Имея данную схему генератора можно лишь с помощью её одной (без одновибратора), получить импульс заданной длительности.
Вопрос 5:
Тогда, выбрав инвертор К561ЛН2, я подключаю нагрузку (Схема 2).
Как она повлияет на работу генератора?
Ведь у логических элементов есть нагрузочная способность.

А какие есть книги хорошие по генераторам, кроме Шило, Бирюкова?
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Совершенно другой вопрос.

Orcad 9.2
Схема 3.
хочу посмотреть как она будет работать.
параметры источника.
t1=t2=1e-8
v1=v2=4

Cтавлю transient analysys.
Rакое бы время анализа не брал, какой бы не выбирал параметр step ceiling в настройеке setup/analysys, получаю сообщение об ошибке.

ERROR -- Time step = 28.04E-12 is too small in Transient Analysis at
Time = 9.728E-09. Minimum allowable step size = 999.0E-12.
The device which is changing too fast is C_C1.


Изменение значения C1 в очень широких пределах ничего не дало.
Иногда в ошибке и не указывается на C1.
Что делать?

В какой проге лучше всего симулировать работу генераторов на КМОП-логике?

Параметры:
F0=25KHZ, Uвых=9В.
Rнагрузки=9Ком,Снагрузуи=50пФ.
Конденсатор соединен параллельно с емкостью.


Сообщение отредактировал kleruoi - May 16 2008, 13:00

Эскизы прикрепленных изображений

 

[sera_os]

Ух вапросов то у вас так сразу и не осилишь

Вопрос 1:Если питающее напряжение переменное, то какой оно формы?

Питающее напряжение должно быть только постоянное! в диапазоне +3...15В для К561,564 и +5..12В для К176 серии.

Вопрос 2:Куда подключить питание?

+ на 14 ногу, - на 7; обычно питание цифровых ИМС не указывается. Это подразумевается как известное

Что подается на вход? Не совсем понятно, как схема работает?

На вход ничего не подается. Схема работает защет положительной обратной связи, запускается возможно от шумов (ИМХО).

Почему R1C1= 2.2?Как получили такое значение? Это обусловлено конструктивными параметрами КМОП логики

Этим и обусловлено.

...или эта величина опытным путем находится?

Математически это конечно же можно описать с некоторым упрощением, но думаю что много формул найдены практически.

Имея данную схему генератора можно лишь с помощью её одной (без одновибратора), получить импульс заданной длительности.

Да, но эта длительность будет равна паузе (меандр), т.е. это будет другая частота.

Вопрос 5:
Тогда, выбрав инвертор К561ЛН2, я подключаю нагрузку (Схема 2).
Как она повлияет на работу генератора?
Ведь у логических элементов есть нагрузочная способность.

Если нагрузка достаточно высокоомная (на порядок-два более высокоомная чем выход КМОП), тогда влияние будет минимальным. Выходное сопротивление микросхемы составляет сотни Ом.
Пока только на это могу дать ответ.

[domowoj]

Не совсем удачная схема генератора, избыточная.
Вот например проще, классика.
http://www.radiolub.orsk.info/Shems/genKMOP2.htm
В гугле куча инфы, поищи.
http://www.vt1.ru/mc/48.html
sera_os
У 176 серии питание 9В, снижать - можно в ущерб параметрам,
а увеличивать до 12 вольт нельзя!!! Фатально.
(не заводите молодежь за угол).

Сообщение отредактировал domowoj - May 17 2008, 03:37

[MrYuran]

+ на 14 ногу, - на 7; обычно питание цифровых ИМС не указывается. Это подразумевается как известное

позвольте не согласиться с данным утверждением. В основном-да, но бывают исключения. Особенно у КМОП. например, многие м/сх 564 серии (военный аналог 561) имеют питание на 1 и 4 ногах. А я конкретно накололся на 1533ИР31. (регистр такой длинный, послед. вход и 24 параллельных выхода). Так вот, питание как положено, на 14 и 28 ноге, только... наоборот. На 14 +5В, на 28 - земля. Но дубовые! я через них несколько минут пару ампер пропускал, пока допёр в чём дело.

Сори за офтоп, так, воспоминания нахлынули...

[sera_os]

позвольте не согласиться с данным утверждением. В основном-да, но бывают исключения. Особенно у КМОП. например, многие м/сх 564 серии (военный аналог 561) имеют питание на 1 и 4 ногах. А я конкретно накололся на 1533ИР31. (регистр такой длинный, послед. вход и 24 параллельных выхода). Так вот, питание как положено, на 14 и 28 ноге, только... наоборот. На 14 +5В, на 28 - земля. Но дубовые! я через них несколько минут пару ампер пропускал, пока допёр в чём дело.

Согласен , бывают исключения, я же привел для той ИМС которую испольвовал автор.

[kleruoi]

Спасибо всем, кто ответил.
sera_os

Да, но эта длительность будет равна паузе (меандр), т.е. это будет другая частота.

Что за пауза?Не понятно.
А формула f=1/2.2RC для какой частоты тогда?

Сообщение отредактировал kleruoi - May 26 2008, 08:31

[kleruoi]

Могу ли я с помощью одной микросхемы (у нее ведь много выводов) реализовать целую схему генератора?
Или лучше использовать нескольно микросхем?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[sera_os]

Что за пауза?Не понятно.
А формула f=1/2.2RC для какой частоты тогда?

Извините, немного не дописал свои мысли. Длительность импульса будет равна паузе между импульсами Меандр - это когда длительность импульса равна длительности паузы (между ними).

Могу ли я с помощью одной микросхемы (у нее ведь много выводов) реализовать целую схему генератора?
Или лучше использовать нескольно микросхем?

Можно! У них только ножки питания общие, элементы отдельные.

[Валентиныч]

Ну а если нужен не меандр, а импульсы с заданной скважностью (отношением периода импульса к его длительности), то выбираем различные номиналы емкостей, или (что проще) - резисторов ОС. Ставим 2 переменника, вращая ручки, добиваемся того, что нужно. Затем заменяем переменники на постоянники нужного номинала, и (вуаля!) тащимся от гордости за содеянное.
Кстати - R3, R4 (на схемах выше) вообще можно исключить (закоротить). Входное сопротивление у КМОП логики порядка нескольких ГОм, поэтому нет нужды ставить лишние элементы.

[Voice2001]

а какая минимальная частота на таком генераторе (именно КМОП)?
можно ли добиться 1-2Гц? Или там только килогерцы?
и можно ли оставшиеся свободными элементы использовать в другой части своей схемы? Не будет ли каких-то наводок или еще чего нехорошего?

Сообщение отредактировал Voice2001 - Jun 25 2008, 12:20

[Валентиныч]

а какая минимальная частота на таком генераторе (именно КМОП)?
... можно ли оставшиеся свободными элементы использовать в другой части своей схемы?

Частота генератора определяется параметрами RC-цепи, и (теоретически) может быть любой. Учитывая довольно высокое входное сопротивление КМОП-элемента, применяя гигаомные сопротивления и микрофарадные емкости, реально получить период колебаний в несколько десятков секунд. Правда, стабильность частоты при этом будет не очень высокая. Но это уже другой вопрос.
Оставшиеся элементы микросхемы можно использовать по своему усмотрению - никаких взаимных помех и влияний у цифровых мелвосхем этих серий обычно не наблюдается.

[Ledmaster]

Кстати - R3, R4 (на схемах выше) вообще можно исключить (закоротить). Входное сопротивление у КМОП логики порядка нескольких ГОм, поэтому нет нужды ставить лишние элементы.

Если хотите сделать из микросхем 176 серии надежный прикуриватель, можно и исключить. Вообще-то они ограничивают ток через схему защиты входов ( которая только рисуется как диоды) от отрицательных выбросов при коммутации емкостей. По-хорошему, совершенно не лишне еще и внешние диоды добавить с той же целью.

[Валентиныч]

Если хотите сделать из микросхем 176 серии надежный прикуриватель...

Вообще-то сегодня использовать 176-ю серию - смешно. Но это так, к слову.

[Ledmaster]

Вообще-то сегодня использовать 176-ю серию - смешно. Но это так, к слову.

Действительно, спалив по-первости чтонть из 176 серии можно только посмеятся
а вот если тем же способом навернуть дорогющую ПЛИС'ку, наверняка не до смеха будет!
Катастрофические последствия подачи на вход сигнала за пределами диапазона GND - VCC проявляются практически в любых КМОП микросхемах.

[Валентиныч]

Катастрофические последствия подачи на вход сигнала за пределами диапазона GND - VCC проявляются практически в любых КМОП микросхемах.

Лет 30 юзаю всяческие КМОП серии (наши и "ихние"). Обычно - без каких-либо ограничивающих резисторов на входе. Не могу припомнить НИ ОДНОГО случая выхода из строя логики по этой причине.
Наверное, маловато статистики.
Поюзаю еще лет 30, возможно, разделю Ваши опасения.

P.S. На счет "подачи на вход сигнала за пределами диапазона GND - VCC": мысль здравая, общеизвестная, но не имеющая к данному случаю ни малейшего касательства.