Журнал РАДИОЛОЦМАН, сентябрь 2014
Einar Abell
EDN
В статье описан стробируемый генератор с необычными характеристиками. В отличие от традиционных стробируемых генераторов, этот начинает и заканчивает генерацию в том состоянии логического «0» или «1», в котором был подан сигнал управления. При стробировании обычного генератора состояние его выхода с приходом управляющего сигнала может изменяться, как при пуске генератора, так и при его останове. Кроме того, предлагаемая схема не будет обрезать импульсы по длительности.
Схема основана на обычном КМОП генераторе, однако сигнал обратной связи расщепляется на две ветви: положительную (через неинвертирующий элемент U2), и управляемую (через элемент «исключающее ИЛИ» U1), сигнал в которой, в зависимости от состояния входа управления, может быть как положительным, так и отрицательным.
При высоком логическом уровне на входе управления элемент «исключающее ИЛИ» работает как инвертор, поэтому выходное напряжение U2, противоположное входному, позволяет конденсатору C1 заряжаться и разряжаться через резистор R1 до тех пор, пока напряжение U2 не достигнет уровня ½V+, при котором состояние выхода сменится на противоположное, положив начало противоположному процессу. При изменении уровня входа управления на низкий элемент «исключающее ИЛИ» превращается в неинвертирующий буфер, после чего обратная связь может быть только положительной. Теперь C1 разряжается через R1, а выходное напряжение остается таким, каким было во время смены уровня управляющего сигнала. Когда напряжение на входе управления становится опять высоким, генерация возобновляется с того состояния, в котором была остановлена.
Другой интересной особенностью схемы является то, что она способна выполнять функцию делителя частоты. Если на вход управления поступает периодический сигнал, а R1 и C1 выбраны так, чтобы состояние выхода генератора за время высокого уровня на входе изменялось только один раз, то выходная частота будет вдвое ниже входной.
R2 ограничивает ток, протекающий через внутренние диоды защиты входов U2. Удобнее всего выбрать сопротивление этого резистора равным 1 кОм, однако подойдет любое значение из диапазона от 1 кОм до единиц мегаом. На месте U2 может быть как элемент «исключающее ИЛИ» с заземленным входом, так и любой подходящий буфер.
Частота генерации равна приблизительно 1.4·R1·C1.
Такой метод переключаемой обратной связи будет работать и тогда, когда в качестве U2 используется микросхема триггера Шмитта. В этом случае конденсатор C1 надо вместо выхода подключить к земле, а R2 исключить из схемы.
