Ma solution CMOS goto
Toutes les E / S logiques ont des caractéristiques analogiques dans la région linéaire entre Vdd et Vss.
N'importe quelle famille Logic peut être utilisée, étant entendu que les amplificateurs linéaires à rétroaction négative doivent avoir une bonne marge de phase avec un gain unitaire et une sensibilité aux Vdd et aux fournisseurs.
- Ajoutée
le 74HCT ou n'importe quel 74xxT est compatible avec le seuil d'entrée TTL à 1,5 V au lieu de Vdd / 2, ce qui est la même chose lorsque vous arrivez à Vdd = 3V. Avec l'auto-polarisation avec rétroaction R négative, le rapport cyclique de sortie se déplacera en essayant d'atteindre 1,5 Vdc à l'entrée, donc en fonction du niveau du signal qui peut déclencher la mise à la terre des diodes de serrage ESD
Tout le monde ne réussira pas la première fois, tout comme dans la conception linéaire et RF sans pleine connaissance de l'impédance du circuit, de l'alimentation et de la disposition, l'onduleur tamponné CMOS bon marché et sale a un produit de bande passante de gain incroyable de> 150 MHz avec un gain de> 60 dB pour quelques centimes par onduleur.
L'auto-polarisation est triviale lorsque l'entrée est couplée en CA, mais le choix d'un onduleur tamponné augmente le défi technique. La sensibilité à l'oscillation augmente, lorsque le gain en boucle fermée est beaucoup plus faible que le gain en boucle ouverte car il n'est pas compensé en interne comme les amplificateurs opérationnels (OA).
- Les onduleurs tamponnés sont traités plus comme des amplificateurs vidéo à gain élevé qu'un OA.
Le gain en boucle ouverte pour un onduleur à 1 étage ou sans tampon (UB) est de 20 dB minimum et> 60 dB pour les étages tamponnés (B) à 3 étages. Lorsque vous utilisez Zf / Zs, pour une rétroaction négative, vous devez coupler AC les entrées et sorties comme dans un seul amplificateur opérationnel CMOS. Le Zf est généralement sélectionné avec une résistance élevée pour la polarisation auto-CC à faible courant de l'entrée, mais trop élevé entraînera un temps d'activation lent pour que la tension d'entrée s'établisse à Vdd / 2 à partir de R2C1.
simuler ce circuit - Schéma créé en utilisant CircuitLab
Les onduleurs tamponnés (B) ont 3 fois le gain linéaire en dB de la fonction non tamponnée (UB), de sorte que les amplificateurs vidéo ont des comportements intéressants si vous avez besoin d'un gain de 60 dB avec Zout de 20 à 500 Ohms d'impédance du pilote. Où Zout = RdsOn = Vol / Iol @ ~ x mA
Autres détails
Compte tenu de l'histoire de la logique CMOS depuis 1970, il existe des dizaines de préfixes de famille standard comme {4xxx, 'HCxxx &' ALCxx}. Toutes les caractéristiques analogiques ne sont pas spécifiées directement dans les fiches techniques, telles que RdsOn, Ciss et Coss, mais nous savons qu'elles limitent le drain de courant et la large bande passante du signal. Vous pouvez apprécier le comportement FET tel que RdsOn vs Vgs est déterminé par la plage Vss et que chaque génération augmente la vitesse, réduit la consommation d'énergie à la vitesse ou les deux. Cela a entraîné une lithographie plus petite, des plages de Vdd plus faibles et des valeurs de pilote RdsOn plus faibles.
- Vous savez peut-être déjà que RdsOn est assez cohérent (50%) pour chaque famille de séries CMOS 54/74 qui dépend de Vss. Depuis l'augmentation de Vgs abaisse naturellement RdsOn an. La faible plage Vss est limitée par la vitesse de l'augmentation significative de RdsOn et la plage supérieure augmente le courant de conduction croisée et la dissipation de puissance.
J'attends (mais je n'ai pas vérifié) que chaque famille logique peut être utilisée comme un amplificateur linéaire . Chaque ampli linéaire. doit suivre des règles pour rendre linéaire et stable. Cependant, en fonction de l'inductance de configuration et d'autres impédances affectant la marge de phase du gain unitaire, une compensation externe à un pôle de premier ordre peut être nécessaire en fonction de la conception des amplificateurs opérationnels.
Pour de meilleurs résultats, le concepteur doit avoir une bonne idée de toutes les impédances * Z (f) du circuit en fonction de la fréquence même s'il existe une large tolérance de ~ +/- 50% pour tous les fournisseurs. Ne sous-estimez jamais que ceux-ci peuvent changer de manière significative, donc votre liste de fournisseurs approuvés, AVL ne doit inclure que ceux que vous avez vérifiés pour chaque numéro de pièce dans n'importe quelle conception. Sinon, vous devez comprendre comment éviter ces problèmes par la conception et les tests. Mais en général, j'ai trouvé que les spécifications logiques qui reflètent les limites RdsOn (ou ESR du pilote) sont cohérentes pour tous les fournisseurs.
- Ceux-ci * incluent la source d'une estimation de Z (f) de la puissance et de l'impédance du pilote à << Zout, des dispositions et des bouchons de découplage à la bande passante de fonctionnement pour l'alimentation sur chaque puce. et le CMOS Zout = RdsOn out. La raison pour laquelle les onduleurs sans tampon étaient plus stables et recommandés est que le gain à un étage est normalement adéquat pour les oscillateurs à cristal (XO) lorsqu'ils sont polarisés en CC avec 1 à 10 M de rétroaction R.
FB W0,35 tR et donc moins de stabilité avec plus de rétroaction H (s).
Ceux qui peuvent facilement apprendre, le savent déjà; Bode Plots, marge de phase de 1 vs 3 amplis d'étage, Vol / Iol pour chaque famille logique vs Vcc. Sinon, aucune explication simple n'est possible. CD4xxx fonctionnait bien 3 ~ 18V, tous les autres devraient fonctionner de manière similaire en mettant à l'échelle Vcc / RdsOn. Pour les charges à faible impédance (~ 50), le Pd dans le pilote peut être considérablement réduit par couplage AC. 74ALCxx a environ 25 Ohms @ 3,3 V, 74HCxx a environ 50 Ohms +/- 50% @ 5V au-dessus de la température.