Курс лекций - Микропроцессоры


Генераторы периодических сигналов - часть 2


В обычном включении логический инвертор находится в режиме ограничения. В режиме ограничения осуществляется жесткий режим запуска генератора, поэтому для возникновения колебаний в такой схеме потребуется подать мощный импульс на вход инвертора. Для самопроизвольного возникновения колебаний в схеме генератора необходимо перевести логический элемент в усилительный режим. Для этого инвертор необходимо охватить отрицательной обратной связью по постоянному току. В приведённой на рисунке 2 схеме это осуществляется замыканием входа и выхода микросхемы через индуктивность L1. Второй инвертор требуется для доведения уровня генерируемого сигнала до цифровых логических уровней. То есть он используется в качестве развязывающего (буферного) усилителя.

Схема на одном инверторе чаще всего используется для построения кварцевых генераторов. В этом случае в ёмкостной трёхточке вместо индуктивности используется кварцевый резонатор. Схема кварцевого генератора на одном логическом инверторе приведена на рисунке 3. 

 

Рисунок 3.  Схема кварцевого генератора, выполненная на логическом инверторе.

Ёмкости в частотозадающей цепочке обычно выбираются в пределах от 10 до 30 пФ. Соотношение ёмкостей задаёт глубину обратной связи, а значит устойчивость запуска генератора в диапазоне температур. Кварцевый резонатор не пропускает постоянный ток, поэтому в кварцевом генераторе для обеспечения автоматического запуска генератора приходится использовать дополнительные резисторы. Именно соотношение этих резисторов определяет коэффициент усиления активного элемента генераторов. При использовании очень высокочастотных кварцевых резонаторов резистор R1 для облегчения самовозбуждения генератора может отсутствовать.

Достаточно часто возникает необходимость останавливать генератор для экономии потребления электроэнергии. В этом случае вместо логического инвертора можно использовать схему "И". Подобная схема приведена на рисунке 4. Именно такая схема используется внутри современных микросхем в качестве задающего тактового генератора.

 

Рисунок 4.  Схема кварцевого генератора, выполненная на элементе логического "И".




Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин