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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Aplicación inusual de interruptores CMOS. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado Los interruptores de microcircuito de la estructura CMOS están diseñados para cambiar señales analógicas. Sin embargo, estos dispositivos, como muchos otros, además de su función principal, son capaces de realizar otras, a veces bastante inesperadas. En el artículo publicado se describen varias opciones de circuito para el uso no estándar de interruptores electrónicos. Los experimentos de radioaficionados muestran que los interruptores electrónicos que componen el K176KT1. K561KTZ. 564KTZ y KR1561KTZ [1; 2], son elementos universales que permiten su uso en varias unidades funcionales: inversores, repetidores de señal, etc. Estos interruptores se pueden usar para construir generadores de pulsos rectangulares, flip-flops RS y disparadores Schmitt con ancho de "histéresis" ajustable. En el diagrama de la fig. 1. Cuando se aplica una señal de nivel bajo a la entrada de control C, el interruptor está en el estado Z y hay una señal de nivel alto en su salida B debido a la presencia de la resistencia R1. Cuando se aplica un nivel alto a la entrada C, la entrada A, en la que se fija un nivel bajo, se conecta a la salida B. Por lo tanto, la salida también será una señal cero. Así, en relación a la entrada C, el dispositivo funciona como inversor.
Puede montar el inversor en cualquiera de los cuatro interruptores que componen el microcircuito. Además de K561KTZ. en este y otros nodos que se describen a continuación, puede usar chips K176KT1. 564KTZ. KR1561KTZ. En la fig. 2 muestra un circuito repetidor de señal. Cuando se aplica una señal de bajo nivel en la entrada C, el interruptor DA1.1 está en el estado Z, la salida es una señal de bajo nivel debido a la resistencia R1. Cuando el nivel bajo se reemplaza por un nivel alto en la entrada C, los "contactos" del interruptor se cierran y se suministra un nivel alto desde la entrada A hasta su salida B. Es decir, con relación a la señal en la entrada C, el nodo funciona como repetidor.
Cabe señalar que la característica de transferencia del inversor y el seguidor de voltaje en los interruptores analógicos es bastante suave, lo que debe tenerse en cuenta al diseñar dispositivos que los utilicen. En el diagrama de la fig. 3. El interruptor DA1.1 funciona como repetidor y DA1.2 como inversor. En el momento inicial después de encender la alimentación, el condensador C1 se descarga, ambos interruptores están cerrados. Se forma un circuito de carga para el condensador C1: cable de alimentación positivo - R3 - R2 - C1 - R1 - cable común. Tan pronto como el voltaje en la entrada C del interruptor DA1.1 alcance el umbral de su inclusión, se abrirá y luego se abrirá el interruptor DA1.2.
Ahora el capacitor C1 comienza a descargarse a través de las resistencias R1, R2 y la resistencia del interruptor abierto DA1.2. Sujeto a las condiciones R1 < R2 < R3 < R2; Upit = const Se encontró experimentalmente que el período de oscilación depende de los valores de los elementos R2 y C1 de la siguiente manera: si Upit = 5 V. entonces T = 0.6 R2-C1; 10V -0,5 R2-C1; 15V-0.4 R2-C1. También es posible construir un flip-flop RS en interruptores analógicos (Fig. 4). Supongamos que el flip-flop está en el estado cero (Q=0, Q=1). el interruptor DA1.1 está cerrado (hay un nivel bajo presente en su entrada C), y DA1.2 está abierto (hay un nivel alto presente en su entrada C).
Cuando presiona el botón SB2 "S", se suministra un voltaje de bajo nivel a la entrada C del interruptor DA1.2 y se cierra, y aparece un voltaje unitario en la salida Q del disparador. El interruptor DA1.1 abre un solo voltaje en la entrada C. y la salida Q pasa al estado cero. De manera similar, cuando se presiona el botón SB1 "R", el interruptor DA1.1 se cierra y la salida Q pasa a un solo estado. El interruptor DA1.2 se abre con un solo voltaje en la entrada C y el voltaje cero actúa en la salida Q. En el diagrama de la fig. 5.
Aquí, el interruptor DA1.1 funciona como seguidor de tensión. Al elegir los valores de resistencia apropiados de las resistencias R1-R4, puede establecer los umbrales de conmutación de activación Uv superior e inferior U.. Los valores de voltaje de umbral se pueden determinar a partir de dependencias aproximadas (despreciamos la resistencia del canal de señal del interruptor abierto y la caída de voltaje en el diodo abierto):
Por lo general, tome la resistencia de la resistencia R1 en el rango de 10 a 50 kOhm. R2 y R3: de 0.1 a 1 MΩ [3]. Cuando utilice interruptores analógicos, tenga en cuenta que su resistencia depende de la tensión de alimentación. Las fluctuaciones en el voltaje de suministro conducen a cambios correspondientes en la frecuencia de los pulsos generados, así como en los umbrales para el disparador Schmitt. Literatura
Autor: V. Oleinik, Korolev, Región de Moscú
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