Necesita ayuda con el circuito del oscilador NOT Gate

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Lo siento, si la pregunta parece tonta, pero realmente necesito a alguien que me ayude a entender el circuito del oscilador a continuación. ¿Cómo puede comenzar la oscilación, si no hay condiciones iniciales? Todos los análisis que se muestran en los libros de texto asumen una condición inicial de '0' o '1' en la entrada / salida. ¿Pero cómo funciona en tiempo real? Cuando el IC está encendido, el lado de entrada debe estar flotando (estado de Z alto), ¿no es así? ¿Que me estoy perdiendo aqui? Además, leí en alguna parte que este circuito tiene la mala costumbre de alterar el ciclo de trabajo si se opera durante mucho tiempo. ¿Cómo es esto posible? Cualquier ayuda sería apreciada.

    
pregunta Vinit Shandilya

1 respuesta

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La mayoría de los osciladores, cuando están encendidos o habilitados, están dispuestos para actuar como amplificadores lineales con retroalimentación desde la salida hasta la entrada. El ruido del circuito se amplificará sucesivamente hasta que se sature. Desde ese punto, el circuito oscilará a una frecuencia que depende de qué elementos de tiempo están presentes en el circuito (inductores, condensadores, retardos de circuito, etc.).

En el circuito que tiene por encima de la retroalimentación desde la salida de U1A a su entrada a través de R1, R2 sesgará esa etapa en su región lineal. La segunda etapa se sesgará con el mismo voltaje debido a su conexión directa con U1A (la polarización no será correcta si hay una corriente significativa a través de R1 y R2, como sería el caso con las partes de la serie bipolar 7400, pero será cierta para CMOS partes).

La ganancia de la entrada de U1A a la salida de U1B será casi seguramente mayor que 1, por lo que cualquier ruido de circuito en la entrada aparecerá a un nivel aumentado en la salida. Los transitorios de encendido también pueden actuar como estímulo de inicio.

Esta salida ampliada se retroalimenta a través de C1 a la entrada del circuito que se va a amplificar nuevamente. Después de un cierto número de circulaciones alrededor del bucle, la señal resultará en saturación y el circuito dejará de ser un amplificador lineal.

En este punto comenzará a oscilar: Imagina que U1B acaba de hacer la transición d a una lógica 1, esto tendrá par a la entrada a través de C1 y la entrada a una lógica 1 también. (ignorar R1 por el momento no afecta el concepto de la oscilación).

C1 comenzará a descargar a través de R2 a la salida U1A que está en un cero lógico. Después de algún tiempo, la entrada a U1A caerá al punto de que U1A está en su región lineal, su salida comenzará a aumentar (fue un cero lógico) y, a su vez, provocará que la salida de U1B caiga. Esta caída de la salida de U1B será junto a la entrada U1A, la transición se acelera y la salida de U1B está en un cero lógico y U1A en una lógica 1. C1 ahora se carga a través de R2 hasta que la entrada de U1A llega a la región lineal cuando ocurre una transición en la dirección opuesta .

R1 es necesario para evitar el exceso de corriente que pasa a los diodos ESD presentes en la entrada de la mayoría de los circuitos integrados: el circuito aún oscilaría pero la sincronización se vería afectada significativamente.

Puede ser difícil simular los osciladores porque los simuladores de circuitos como SPICE son demasiado perfectos y no tienen ningún ruido ni transitorios de circuito para iniciar la oscilación.

    
respondido por el Kevin White

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