Esercizio oscillatore a rilassamento cmos

[Roswell1947]

EnChamade
A questo punto da t1 in poi si avrà una situazione di questo tipo

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Il condensatore si caricherà con la seguente legge e il punto A andra verso la soglia VM+=2V e questo avverrà per ,quindi in definitiva il periodo srà dato da Giusto?

[EnChamade]

Yes! Bravo!

Per completezza, ecco il disegno finale di :

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[Roswell1947]

Ora mi chiedo cosa succederebbe se nel caso il valore temporale di R*C fosse invece sostanzialmente inferiore al tempo di propagazione del segnale attraverso il Trigger di Schmitt? come cambierebbe i grafico e per quale motivo?continuerebbe ad essere astabile o meno?

[Etemenanki]

Credo che il limite dipenda dal componente ... ad esempio, il datasheet del 40106 (6 porte trigger cmos) riporta 280nS di tempo massimo di trasferimento, piu 200nS di tempo massimo di commutazione (a 5V, massimi tempi possibili), e sui 500KHz di massima frequenza "stabile, anche se non tutti i datasheet la riportano questa (e' un'integrato "lento", almeno in confronto a degli LSTTL o altri simili, ma qui parliamo di CMOS) ... ho idea che se la costante RC fosse inferiore alla somma dei tempi di commutazione piu trasferimento, sarebbero semplicemente questi a prendere il sopravvento (o molto piu semplicemente l'instabilita' bloccherebbe il funzionamento del tutto )

[Roswell1947]

se non ricordo male,da qualche parte ho letto che il circuito diventerebbe bistabile,ma non riesco a capirne il motivo...

[djnz]

Se per assurdo estendiamo il tempo di propagazione in modo esagerato, portandolo a un secondo (tramite circuiti di ritardo), per me semplicemente oscilla la parte di sinistra alla massima frequenza permessa dalla propagazione (), mentre la parte di destra la copia con un secondo di ritardo, e il piccolo spike che passa dal derivatore è irrilevante.

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Invece il comportamento con "frequenze di propagazione" comparabili con quella di oscillazione dell'intero circuito, non riesco a immaginarmelo.

[Roswell1947]

Un mio amico mi ha passato degli appunti e il grafico che si ottiene in questo caso è come quello illustrato in questa figura ...però non ho capito come si ottine questo funzionamento bistabile....qualcuno saprebbe spiegarmelo grazie

[EnChamade]

Io non sono molto convinto di questa analisi. Io farei come segue.

Consideriamo i due invertitori uguali. Allora il loro ritardo di propagazione sarà il medesimo. Supponiamo inoltre che questo ritardo sia approssimabile come in figura

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dove ho assunto che oltre ad un tempo di commutazione finito, vi sia anche un ritardo di inizio della commutazione. Le soglie di commutazione sono a 1V (, quella da up-down) e a 2 V (, quella da down-up).

Per ipotesi assumiamo che , dove con indichiamo il ritardo di propagazione attraverso l'invertitore. In pratica, stiamo dicendo che i transitori tipici di carca/scarica del condensatore C sono trascurabili. Nella nostra analisi possiamo quindi trattare questo C come un circuito aperto. Ne consegue che . In pratica, il primo invertitore risulta chiuso su se stesso (a meno della R, che però non è percorsa da corrente dato che assumiamo l'ingresso dell'invertitore con impedenza infinita). Inoltre, essendo anche l'ingresso del secondo invertitore, sarà anche . Quindi basta analizzare cosa succede a .

Sotto le ipotesi appena esposte il funzionamento del circuito risulta abbastanza semplice. Immaginiamo di partire con che sta salendo dal basso verso l'alto. Raggiunta la soglia , dopo un tempo di latenza in cui l'uscita continua a crescere (e quindi anche ), la porta inizia ad abbassare la sua uscita. Quindi inizia a diminuire, fino a quando raggiunge la soglia . A questo punto, dopo un tempo di latenza in cui l'uscita continua a diminuire (e quindi anche ), la porta inizia nuovamente ad incrementare la sua uscita. Il circuito è quindi un'astabile, la cui frequenza è data dalla somma dei tempi di commutazione fra e in entrambi i versi. La forma del segnale è quindi approssimabile così:

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[Roswell1947]

Come mai Vy è circa uguale a Vx?Vy non è la versione negata di Vx?

[EnChamade]

L'uscita del primo invertitore è l'ingresso sia di se stesso che del secondo invertitore. Perché due invertitori uguali che hanno lo stesso ingresso dovrebbero comportarsi in modo differente?