ARCILLA sobre elementos CMOS. Esquema, descripción

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Los generadores de voltaje lineal (CLAY) se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones y son dispositivos de pulso ampliamente conocidos. En la fig. 1 muestra un circuito generador realizado sobre dos elementos lógicos OR-NOT. Se basa en el circuito habitual de un generador de impulsos rectangular asimétrico, en el que, en lugar de una resistencia, se utiliza la corriente por la que se carga el condensador de ajuste de tiempo, un generador de corriente basado en un transistor de efecto de campo VT1. Al mismo tiempo, el mismo circuito crea una retroalimentación negativa.

ARCILLA en elementos CMOS
La figura. 1

Los diagramas de tiempos que ilustran el funcionamiento de CLAYS se muestran en la fig. 2. Los pulsos de la figura tienen una apariencia "redondeada", ya que se muestran para las frecuencias operativas más altas.

ARCILLA en elementos CMOS
La figura. 2

CLAY funciona de la siguiente manera. Deje que la salida DD1.1 cambie el voltaje de un nivel lógico alto a uno bajo. El condensador C1 está descargado, es decir en la placa conectada a la entrada DD1.2 - nivel de bajo voltaje. En consecuencia, la salida de DD1.2 es de alto nivel. El generador de corriente en el transistor de efecto de campo VT1 (la corriente está regulada por la resistencia de sintonización R1) determina la tasa de repetición de los pulsos generados. La aparición de un nivel alto en la salida de DD1.2 enciende el generador de corriente, y su corriente carga el condensador de ajuste de tiempo (según el circuito) C1. El voltaje en la placa del condensador derecho aumenta linealmente, y la placa del condensador izquierdo se cierra a través de la salida DD1.1 a un cable común, ya que esta salida tiene un nivel de voltaje bajo. Por lo tanto, se forma un voltaje que aumenta linealmente en la placa derecha del capacitor C1.

La entrada y salida de DD1.2 están conectadas a través de un generador de corriente con cierta resistencia interna. Esto significa que debido a la retroalimentación negativa de la salida a la entrada, DD1.2 opera en modo lineal como un amplificador inversor. A medida que aumenta el voltaje en la entrada de DD1.2, el voltaje en su salida disminuye hasta que alcanza el nivel de conmutación de DD1.1. Por lo general, este nivel es aproximadamente la mitad del voltaje de suministro. En la salida de DD1.1, aparece un nivel de alto voltaje y el lado izquierdo del capacitor está conectado a través de la salida de DD1.1 al polo positivo de la fuente de alimentación. El capacitor se descarga rápidamente a un cable común a través del diodo VD1 y la salida del elemento lógico (LE) DD1.2. Cuando el voltaje en la entrada de DD1.2 llega a cero, aparece un nivel de alto voltaje en su salida. Al mismo tiempo, DD1.1 cambia, aparece un nivel de voltaje bajo en su salida y comienza un nuevo ciclo de formación de pulso.

Se elimina un pulso corto de la salida de DD1.1, que precede al comienzo de la formación de LIN. El diodo VD2 brinda protección para la entrada DD1.2 contra voltaje negativo. La placa izquierda del condensador antes de la conmutación se conecta al cable común a través de la salida DD1.1. Como resultado, aparece un voltaje negativo en la entrada DD1.2 y la generación de voltaje comienza desde un nivel bajo (negativo). Para eliminar este efecto indeseable, se conecta un diodo VD1.2 entre la entrada DD2 y el cable común, que limita el voltaje negativo a 0,6 ... 0,7 V (0,2 ... 0,4 V para un diodo de germanio).

Este CLAY puede operar a tasas de repetición de pulsos de decenas y cientos de kilohercios. A estas frecuencias, incluso los amplificadores operacionales de alta velocidad no funcionan bien. Este circuito se utiliza en una fuente de alimentación con conversión a RF y estabilización de tensión de salida mediante modulación por ancho de pulso.

Autor: E. Solodovnikov, Krasnodar

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