¿Por qué dos inversores en paralelo?

Esos "puertos lógicos" (los llamaría "inversores" y algunas personas los llaman "no puertas") tienen una salida de corriente / potencia limitada. Al conectar varias unidades en paralelo, simplemente multiplica la capacidad de la unidad actual. Puedes tirar de una carga más pesada con dos caballos (o mulas o bueyes) que con uno.

Y, como asunto separado, manejar cada lado del transductor con un voltaje completo, pero la señal de fase opuesta también multiplica la potencia real entregada a la carga. Eso se llama una carga atada puente. Se encuentra comúnmente en los amplificadores de audio que funcionan con una potencia limitada. En particular, los sistemas de sonido en vehículos que desarrollan grandes cantidades de energía en el suministro nominal de 12V.

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Un controlador tiene una capacidad de corriente de salida máxima. Cuando se ponen dos controladores en paralelo, la capacidad de corriente de salida se duplica idealmente. En realidad, no siempre se duplica exactamente debido a impedimentos, pero la corriente de salida es casi el doble de la corriente que cada controlador puede entregar solo.

Con respecto a la tensión, cuando un controlador tiene una salida alta (~ Vcc), la otra salida es baja y viceversa. Por lo tanto, la excursión de voltaje de la salida está cerca de 2 * Vcc.

Los inversores se ponen en paralelo para que juntos puedan conducir una corriente más grande, lo que idealmente es el doble de la calificación del inversor único. De hecho, cada inversor puede conducir una corriente limitada, y este valor se encuentra en la hoja de datos del dispositivo.

Sin embargo, me gustaría señalar que este circuito funciona correctamente solo si los inversores en paralelo son del tipo CMOS, no TTL. De hecho, sin ninguna resistencia de compensación, no puede conectar dos BJT en paralelo, para lograr una corriente más grande: debido a la falta de coincidencia entre dispositivos, uno de los dos BJT conducirá una mayor parte de la corriente, y se autoalimentará. calor. Esto, a su vez, aumentará la corriente que impulsa BJT, en una respuesta positiva, con consecuencias obvias.

Para que quede claro, por qué conectar en paralelo dos inversores CMOS equivale a tener un "inversor más grande", basta con dibujar los esquemas internos del inversor (ver más abajo) y conectar dos de ellos en paralelo.

EncontrarásquelosdospMOSFETestánenparalelo.Delmismomodo,losdosnMOSFETestánenparalelo.ConsiderarésololosnMOSFET,perolomismoseaplicaalospMOSFET.DadoslosvaloresdeVGSyVDS(esdecir,losvoltajesconrespectoaVss,enelnodoAyQ,respectivamente),lacorrientedelosdosMOSFETseráigual(suponiendounacoincidenciaperfectadelascaracterísticas).Estosignificaquelaconexiónparalelaresultantedelosdosinversorespuedeconducirunacorrientequeesdobleconrespectoaunsoloinversor.

Unopodríapreguntarseporquéesseguro(adiferenciadelosBJT)aquíponerMOSFETparalelos.Estosedebeaquecuandolatemperaturaaumenta,lacorrientededrenajedisminuye.Enotraspalabras,sihayundesequilibriodelasdoscorrientesdedrenaje,elMOSFETqueconducelacorrientemásgrandesecalentará.Estoinduciráunaretroalimentaciónnegativa(enlugardeunapositiva),porquesuresistenciaequivalenteaumentará,reduciendolacorriente.

PararesponderalpuntoB,bastaconverqueN7-8estácontroladoporN6,queinvierteelnivellógicovistoporN9-10.Porlotanto,cuandoN7-8generaunnivellógico"alto", N9-10 genera un nivel lógico "bajo" (y viceversa). Por lo tanto, obtendrá una onda cuadrada simétrica, con la amplitud de VDD-VSS (valor pico a pico: 2 * (VDD-VSS)). El condensador C5 tiene la función de bloquear cualquier componente de CC residual que se produciría debido a la falta de adaptación perfecta de todos los inversores y / o debido a un ciclo de servicio del 50% que no es perfecto.

Si SENS1 - C5 hubiera sido impulsado solo por N7-8 (y no también por N9-10), el SENS1 se habría manejado con una onda cuadrada de CA (VDD-VSS) / 2 (valor pico a pico) de VDD-VSS. C5 solo eliminaría el componente DC, es decir, VDD-VSS).