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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sobre la histéresis del voltaje de conmutación del disparador Schmitt del microcircuito K561TL1. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición Los radioaficionados utilizan ampliamente el microcircuito K561TL1 y sus análogos, tanto nacionales (K564TJ11, K1561TL1) como extranjeros (por ejemplo, CD4093), que contienen cuatro disparadores Schmitt con una función lógica de entrada 2I-NOT. Una de las características de los elementos es que el cambio en el voltaje de salida Uout se produce abruptamente con un cambio relativamente lento en el voltaje de entrada a los valores umbral Uin (cambio del estado 1 al estado 0) y (cambio de 0 a 1 ), como se muestra en la Fig. 1.
Esta característica de transferencia del disparador Schmitt está garantizada por la presencia de retroalimentación positiva interna en él. Gracias a esto, estos elementos son convenientes para generar señales con subidas y bajadas pronunciadas cuando se aplica un voltaje que varía suavemente a su entrada. La segunda característica es la presencia de histéresis del voltaje de salida durante la conmutación, lo que aumenta la inmunidad al ruido del disparador Schmitt con una señal de entrada que contiene niveles de ruido significativos. La característica de transferencia mostrada en la Fig. 1, corresponde al elemento del microcircuito K561TL1 con una tensión de alimentación Upit = 10 V. La diferencia entre los valores umbral de la tensión de conmutación determina el ancho del bucle de histéresis Ur = Uin10 - Uin01, y los valores umbral (y por tanto el ancho del bucle en voltios) dependen de la tensión de alimentación. Experimentos con un nodo, cuyo diagrama se muestra en la Fig. 2 mostró que con una tensión de alimentación Up = 5 V Ur = 0,6...0,8 V, con 10 V - 2...2,8 V y con 15 V -3...3,5 V Los disparadores Schmitt se utilizan a menudo como comparadores de voltaje en diversos dispositivos de automatización, por ejemplo, relés fotográficos y térmicos. En varios casos prácticos, es posible que sea necesario reducir la anchura del bucle de histéresis. Esto se puede lograr introduciendo retroalimentación negativa entre la entrada y la salida del elemento (Fig. 3). Aquí Roc y RBX son resistencias del circuito de retroalimentación, R y C son la resistencia de la fuente de señal. A través de la resistencia Roc, parte del voltaje de salida fluirá hacia la entrada del elemento: voltaje de retroalimentación
Si la corriente de salida del elemento DD1.1 es pequeña, podemos suponer que Uout = Upit. Como resultado, el ancho del bucle de histéresis en presencia de igos de retroalimentación disminuye: Ug oc = Ur - K*Uoc, donde K es el factor de corrección. En este caso, la tensión de conmutación Uin10 disminuye, y Uin01 aumenta. Al seleccionar las resistencias Roc y RBX, puede establecer el valor deseado de Uroc. Sin embargo, hay que tener en cuenta que cuando la anchura del bucle de histéresis de tensión disminuye a cero, el funcionamiento del elemento lógico cerca de los momentos de conmutación se vuelve inestable y puede entrar en modo de generación de oscilaciones de alta frecuencia. Los experimentos se llevaron a cabo con varias copias del microcircuito K561TL1 a una tensión de alimentación de 10 V. Así, para Roc = 560 kOhm, Ris->0 y para un elemento con Ur = 2,8 V, se midió el ancho del bucle de histéresis UCOc. con diferentes resistencias RBX. A RBX = 22 kOhm, Uгoc resultó ser 2,5 V, a 43 kOhm - 2,15 V, a 150 kOhm - 0,8 V y a 200 kOhm - 0,07 V. Con un aumento adicional en la resistencia de la resistencia RBX en el elemento de momentos de conmutación la autoexcitación se produjo con una alta frecuencia. Como resultado, se determinó el valor del factor de corrección K = 0,8 para las instancias de microcircuitos estudiadas. Autor: I. Nechaev
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