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.

Реклама
Рубрики:Analog circuits, Just life
  1. Аркадій Семенович (@my_radio_el)
    27/11/2017 в 22:25

    Интересно было бы также посмотреть результаты для 74AC00 и советской 155-й серии. А также потребление тока в процессе работы в таком режиме.

    • YS
      28/11/2017 в 17:03

      74AC у меня нет, а советскую логику я, честно говоря, даже не рассматриваю, потому что для меня это уже экзотика…

  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