מחוללי אותות על שבבי CMOS. תרשים, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מחוללי אותות על שבבי CMOS. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / חובב רדיו מתחיל

גנרטורים המבוססים על שבבי CMOS פופולריים בקרב חובבי רדיו. הם משמשים בתכנון של מכשירי מדידה, מחוללי תדר שמע, בדיקות לבדיקת יכולת השירות של רכיבי רדיו ומפלים של ציוד רדיו. מאמר זה מתאר שלוש אפשרויות עבור גנרטורים כאלה, שניתן לעשות בצורה של בדיקות לבדיקה והתאמת רכיבים בתדר נמוך ובתדר גבוה של ציוד שונים.

בדרך כלל, בעת תכנון בדיקות ומכיילים, נעשה שימוש במחוללי פולסים קצרים להפקת אות עם ספקטרום רחב ואחיד. אות כזה מאפשר לך לבדוק במהירות מפל של ציוד רדיו, הן בתדר נמוך (LF) והן בתדר גבוה (HF). יתרה מכך, ככל שמשך הדופק קצר יותר, כך טוב יותר - הספקטרום רחב ואחיד יותר.

ככלל, גנרטורים כאלה מורכבים משני מרכיבים עיקריים: מחולל הפולסים המלבני עצמו ומעצב הפולסים הקצרים. בינתיים, אתה יכול להסתדר בלי דרייבר מיוחד, מכיוון שהוא כבר קיים באלמנט ההגיוני של המיקרו-מעגל של מבנה CMOS.

כדוגמה, שקול את מעגל הבדיקה המוצג באיור. 1. זהו מחולל RC מוכר, הפועל במקרה זה בתדר של כ-1000 הרץ (תלוי בדירוג החלקים R1, C1). אות מלבני בתדר נמוך מסופק מהפלט של אלמנט DD1.2 (פין 4) דרך שרשרת R2C3 אל הנגד המשתנה R4 - הוא מווסת בצורה חלקה את משרעת האות המסופק ליחידה הנבדקת.

מחוללי אותות CMOS

הפלט של האות בתדר גבוה (פולסים קצרים) נעשה בצורה יוצאת דופן משהו - האות מוסר מהנגד המשתנה R3, המחובר למעגל החשמל של המיקרו-מעגל. על ידי הזזת המחוון של הנגד הזה, רמת אות הפלט בתדר גבוה מותאמת בצורה חלקה.

הבה נבחן את עקרון הפעולה של מנהל התקן כזה באמצעות דיאגרמה פשוטה של אלמנט לוגי של מבנה CMOS (איור 2). הבסיס שלו הוא שני טרנזיסטורי אפקט שדה המחוברים בסדרה עם שער מבודד וסוגים שונים של מוליכות ערוץ.

מחוללי אותות CMOS

אם הנגד R1 מחובר בסדרה עם הטרנזיסטורים, ופולסים מלבניים U1 מופעלים על הכניסה של האלמנט, יקרה הדבר הבא (איור 3).

מחוללי אותות CMOS

בשל העובדה שמשך חזית הדופק אינו יכול להיות אינסופי, וכן בשל האינרציה של הטרנזיסטורים, ברגע שהחזית פועלת, יגיע רגע שבו שני הטרנזיסטורים יהיו במצב פתוח. יזרום דרכם מה שנקרא זרם דרך, שערכו יכול לנוע בין יחידות לעשרות מיליאמפר, תלוי בסוג המיקרו-מעגל ובמתח מקור הכוח. פולסי מתח קצרים U2 יווצרו על פני הנגד. יתרה מכך, גם בזמן החזית וגם בזמן המיתון. במילים אחרות, תדירות הפולסים המקוריים תוכפל.

ההתנגדות של הנגד לא צריכה להיות גבוהה על מנת למנוע הפרעה של מצב הפעולה של רכיבי המיקרו-מעגל. המשמעות היא שניתן לחבר עומס בעל עכבה נמוכה עם התנגדות של 50...75 אוהם ליציאה בתדר גבוה.

עבור הגנרטור הנחשב, המשרעת המקסימלית של פולסים בפלט בתדר גבוה היא 100...150 mV, והזרם הנצרך ממקור הכוח אינו עולה על 1,6 mA. הגנרטור מיועד לשימוש בעת בדיקת מגברי 3H, רמקולים עם שלוש תוכניות, מקלטי רדיו על רצועות ה-DV וה-SV כדי לבדוק את הרכיבים של מקלטי HF ו-VHF ולכייל את המאזניים שלהם, מספיק להרכיב מתנד קוורץ לפי התקן. מעגל המוצג באיור. 4.

מחוללי אותות CMOS

הוא בנוי על פי העיקרון שתואר לעיל, אך הגנרטור פועל בתדר של 1 מגה-הרץ. פולסי מתח קצרים בתדר גבוה נוצרים על הנגד R3 ומסופקים דרך הקבל C3 לשלבים הנבדקים. התלות של המשרעת ההרמונית בתדר מוצגת באיור. 5 - הוא יורד מ-20 mV בתדר של 1 מגה-הרץ ל-12 מיקרובייט בתדר של 80 מגה-הרץ. מה שברוב המקרים מספיק כדי להשלים את המשימה העומדת בפני הגשש. תדר הייצור המדויק נקבע על ידי בחירת קבלים C1 ו-C2. הגנרטור צורך זרם של כ-5 mA ממקור החשמל.

מחוללי אותות CMOS

על שבב CMOS אחד לא קשה להרכיב גנרטור משולב - שילוב של שני העיצובים המתוארים (איור 6). הוא מכיל גם שתי יציאות, ומצבי הפעולה נקבעים על ידי מתג SA1.

מחוללי אותות CMOS

במיקום התחתון של המגע הנייד של המתג במעגל פועל רק מחולל התדרים הנמוכים, כך שלפלט בתדר נמוך יהיו פולסים מלבניים, וליציאה בתדר גבוה יהיו פולסים קצרים ברוחב ספקטרום של עד 1,5 MHz. במיקום האמצעי, רק מתנד הקוורץ פועל וליציאת ה-RF יהיה אות ברוחב ספקטרום של עד 80 מגה-הרץ. יחד עם זאת, אין אות בתדר נמוך במוצא. אם המגע הנעים של המתג מועבר למצב העליון, שני המתנדים יופעלו, והקוורץ יאופנן על ידי האות של המתנד בתדר נמוך.

עם גורם איכות גבוה של מהוד הקוורץ, מחולל ה-RF עשוי להיות מאופנן בצורה גרועה על ידי האות של מחולל ה-LF. במקרה זה, עליך לנתק את פין 5 של אלמנט DD1.3 מהמתג ולחבר אותו לפין 6, ולחבר את החוט מפין 8 למתג (הוא מנותק מהפינים 4 ו-9 ומהנגד R5).

העיצוב של כל מחוללי הבדיקה יכול להיות כל, אך עבור פעולתם היציבה, החיבורים בין החלקים צריכים להיות קצרים ככל האפשר.

מחבר: I. Nechaev, קורסק

ראה מאמרים אחרים סעיף חובב רדיו מתחיל.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

דמויות וטעמים מוזיקליים 10.08.2015

לא סביר שמישהו יטען שהטעם המוזיקלי שלנו תלוי בתכונות אישיות. אבל האם אפשר לומר משהו על אדם על פי המוזיקה שהוא מאזין לה: למשל, שאהבה לסגנון או כיוון אחד מסגירה חשיבה אנליטית, ואהבה לאחר - יותר חוסר יציבות, חוסר אמינות אופי?

נערכו מחקרים רלוונטיים, אבל בדרך כלל הדגש היה על תכונות אישיות כמו אקסטרברסיה, נוירוטיות, פתיחות לדברים חדשים ועוד. דייוויד גרינברג מקיימברידג' החליטו יחד עם עמיתים לבנות ניסוי אחרת - הם רצו לברר אם מוזיקה מעידה על יכולות קוגניטיביות או קוגניטיביות. יכולות אלו נחשבו במגוון רחב: למשל, בצד אחד היו כישורים אמפתיים גבוהים, הכרוכים בהתעמקות במחשבות וברגשות של אדם אחר, ומצד שני - יכולת שיטתיות, ניתוח תופעות מורכבות וזיהוי דפוסים בהן. .

במסגרת מבחן פסיכולוגי הוצעו לארבעת אלפים מתנדבים מספר אמירות, למשל: "אני תמיד מרגיש כשאדם אומר דבר אחד וחושב אחר" או "כשאני קונה ציוד שמע, אני תמיד שם לב לפרטים הטכניים" - המשתתפים בניסוי היו צריכים לקבוע עד כמה הגדרות כאלה חלות על עצמם. אחר כך הם קיבלו להאזין ל-50 יצירות מוזיקליות מז'אנרים שונים - המוזיקה הייתה חייבת להיות מדורגת כאוהבת או לא אוהבת בסולם של 9 דרגות. ובכן, אז התשובות למבחן הפסיכולוגי הושוו עם אהדה מוזיקלית.

במאמר ב-PLoS ONE כותבים המחברים שבעלי אמפתיה טובה אהבו רית'ם אנד בלוז מודרניים, רוק רך ומה שנקרא מוזיקה נימוחה, המתאפיינת בצליל רך ונעים. באופן כללי, זו לא הייתה מוזיקה אנרגטית מדי, רוויה לרוב ברגשות שליליים וכפי שאומרים, בעומק רגשי. תכונות שיטתיות ואנליטיות היו אלה שאהבו מוזיקה אנרגטית, אינטנסיבית עם רגשות חיוביים ו/או סידור מורכב יחסית. יוצרים ומבצעים ספציפיים כאן יכולים להיות שונים מאוד: למשל, אמפטים אהבו יותר מכל את השיר "All of me" של זמרת הג'אז הנהדרת בילי הולידיי ואת "Crazy little thing called love" של קווין, ואת "אנליטיקאים" - אחד מהם. אטיודים של סקריאבין, "God save the Queen" של The Sex Pistols ו"Enter Sandman" של מטאליקה. לטענת מחברי העבודה, הפרמטרים הרגשיים והקוגניטיביים שנבחרו של האישיות תאמו הרבה יותר בבירור עם טעמים מוזיקליים מאשר פתיחות לחוויה חדשה, מוחצנות וכו' - במובן זה שניתן היה לומר בצורה מדויקת יותר איזה סוג מוזיקה ימצא חן בעיני המבחן הפסיכולוגי.

התוצאות שהתקבלו ממחישות היטב את האמת הידועה שאנו תופסים מוזיקה (ואכן כל אמנות בכלל) עם המוח והלב, כלומר, תפיסה רגשית ישירה משולבת עם ניתוח של מה ששמענו, ובמוזיקה שונה הפרופורציה כאן משתנה לכיוון זה או אחר. מבחינה מעשית זה עשוי לעניין לא רק את מי שמוכר מוזיקה באופן גס, אלא גם את המורים - ברור שכדי שאדם יתעניין במוזיקה, זה חייב לפחות בהתחלה להתאים לחלוטין. עם הגישות הפסיכולוגיות שלו.

עוד חדשות מעניינות:

▪ משחק המחשב הוכר כתרופה

▪ סוני מפסיקה לייצר מקליטים

▪ חיישנים גמישים

▪ צג Samsung S27B971DS עם פאנל PLS 2560 x 1440 פיקסלים

▪ כרטיס microSD 400 GB

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ מדור אתר טלוויזיה. מבחר מאמרים

▪ מאמר מאת חואן גריס. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מהי אפילפסיה? תשובה מפורטת

▪ מאמר דובדבן שדה. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר מד קיבול קבלים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ כתבה נעלמת במדרגות. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר