Главная > Analog circuits, Just life > Изучаем генератор на 74HC00

Изучаем генератор на 74HC00

Читал я тут недавно аппноут про генераторы на логических элементах. Там, в частности, написано, что конструкция из нечетного количества инверторов, соединенных последовательно, будет генерировать вообще без внешних компонентов. Ничего сверхъестесственного в этом чуде природы, конечно, нет. Тем не менее, я ради интереса решил немного потыкать осциллографом в такую схему:

sch

Конкретно меня интересовало ее поведение в зависимости от напряжения питания. Идея в том, что частота генерации тут определяется задержками в самих элементах, которые меняются с изменением оного, так что это вполне себе VCO.

Опыт показал, что работать 74HC00 начинает от 0.7 В. Конечно, тут стоит оговориться, что эти результаты, как и любые экстремальные значения, экстраполировать надо с осторожностью, так что, наверное, правильнее было бы сказать, что конкретно мой экземпляр начал работать при напряжении 0.7 В. При этом частота генерации составляет около 7 кГц и выходной сигнал вполне похож на прямоугольник:

MAP002Ниже 0.7 В наблюдаются какие-то регулярные всплески, но генерации, в общем, нет:

MAP001Остановился в своих измерениях я на напряжении 7 В, в согласии с предельными значениями. При этом частота составляла около 40 МГц, а от прямоугольности сигнала не осталось почти ничего:

MAP006Вообще, более-менее прямоугольным сигнал остается примерно до 22 МГц:

 

 

MAP003

Ну и, собственно, ради чего все собрались — зависимость частоты от напряжения питания такой конструкции:

hc00_vcoСырые значения (CSV):

0.7;7080
1;697000
1.8;7.63E6
3.3;22.4E6
4;27E6
4.5;29.3E6
5;31E6
5.5;33.5E6
6;35.4E6
7;38.9E6

В принципе, зависимость достаточно линейна, я ожидал чего-то более квадратично-кубического.

Ценный результат, который можно получить из этих данных — значения задержек в элементах (формула приведена в аппноуте, упомянутом в самом начале). Но мне сейчас лень это рассчитывать.🙂 Второй важный результат — это зависимость предельно достижимой частоты от напряжения питания для генераторов, собранных по более пристойным схемам, приведенным в том же документе.

Вообще, изначально я прикидывал, можно ли построить на логике генератор на 200 кГц. Видно, что результаты превзошли все ожидания — можно утверждать, что в пределах как минимум 10 МГц (исходя из типовых напряжений питания) генераторы должны получаться легко и непринужденно.

Рубрики:Analog circuits, Just life
  1. Комментариев нет.
  1. No trackbacks yet.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s