Oscilador con inversor CMOS: calcular elementos

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Estoy tratando de hacer un oscilador de 125 KHz basado en el inversor CMOS y el circuito de realimentación que consiste en la sección Pi C-L-C, como se muestra a continuación. Como necesito una onda sinusoidal, omitiré el segundo inversor.

Antes de comenzar, pensé que este circuito oscilaría para cada combinación de L y C, pero desafortunadamente no es así. Entonces, mi pregunta es cómo calcular L y C para que esto funcione a 125 KHz.

Los valores que se muestran en la figura no son relevantes para una frecuencia de 125 KHz.

Entonces, decidí comenzar desde el principio y resolver de alguna manera este circuito. En el primer paso quiero reconocer las partes vitales del circuito, pero no estoy seguro de cómo hacerlo en realidad. Aquí tenemos:

  1. El elemento amplificador es un inversor con una transconductancia negativa.
  2. El bucle de realimentación consta de un inductor.
  3. C2 es capacitancia de carga
  4. Para C1, no puedo decir qué es.

Teniendo esto en cuenta, el tipo de retroalimentación debe ser Shunt - Shunt, pero la lógica dice que debería ser Series - Series.

Mi pregunta es cómo empezar a resolver este circuito.

    
pregunta Nexy_sm

1 respuesta

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El proceso de diseño es similar a un oscilador de cristal, ya que el cristal se "verá" como un inductor en estado estable.

Usted trata la puerta como un amplificador de entrada de alta impedancia / salida de alta impedancia, la salida como una fuente de corriente controlada por el voltaje de entrada, por lo que se caracteriza por la transconductancia.

Un requisito es que la transconductancia multiplicada por el producto de las reactancias de los condensadores debe ser > 1 a la frecuencia de oscilación deseada para satisfacer los criterios de Barkhausen. Aquí es la transconductancia típica de un 74LVU04 frente a la tensión de alimentación.

A 3 V (solo digamos) la transconductancia es de aproximadamente 30 mA / V. Así que C < 0.22uF y 0.1uF podrían ser aceptables si está utilizando este chip en particular a 3V o menos, a 125kHz (o menos).

También desea resonancia a 125 kHz, y los condensadores están efectivamente en serie para ese cálculo, por lo que 0.05uF, y con un inductor de 1 mH, debe resonar a 22.5 kHz.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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