K561TL1マイクロ回路のシュミットトリガーのスイッチング電圧ヒステリシスについて。スキーム、説明

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K561TL1マイクロ回路のシュミットトリガのスイッチング電圧のヒステリシスについて。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アマチュア無線家は、国内 (K561TJ1、K564TL11) と海外 (CD1561 など) の両方の K1TL4093 マイクロ回路とその類似物を広く使用しています。この回路には、入力論理関数 2I-NOT を持つ 1 つのシュミットトリガーが含まれています。素子の特徴の 0 つは、出力電圧 Uout の変化が、入力電圧のしきい値 Uin (状態 0 から状態 1 への切り替え) および (1 から XNUMX への切り替え) までの比較的ゆっくりとした変化で突然発生することです。）、図に示すように。 XNUMX.

K561TL1マイクロ回路のシュミットトリガーのスイッチング電圧ヒステリシスについて
図。 1

K561TL1マイクロ回路のシュミットトリガーのスイッチング電圧ヒステリシスについて
図。 2

K561TL1マイクロ回路のシュミットトリガーのスイッチング電圧ヒステリシスについて
図。 3

シュミットトリガーのこの伝達特性は、内部の正帰還の存在によって保証されます。そのおかげで、これらの素子は、滑らかに変化する電圧が入力に印加されたときに、急峻な立ち上がりと立ち下がりを伴う信号を生成するのに便利です。

2 番目の特徴は、スイッチング中の出力電圧のヒステリシスの存在であり、これにより、かなりのノイズレベルを含む入力信号に対するシュミットトリガのノイズ耐性が向上します。

図に示す伝達特性は、 1、電源電圧Upit = 561 VのK1TL10超小型回路の要素に対応します。スイッチング電圧の閾値間の差により、ヒステリシスループの幅Ur = Uinが決まります。¹⁰ - ウイン⁰¹、およびしきい値（したがって、ボルト単位のループ幅）は電源電圧に依存します。ノードを使用した実験で、その図が図に示されています。図 2 は、電源電圧 Up = 5 V Ur = 0,6 ～ 0,8 V、10 V ～ 2 ～ 2,8 V、15 V ～ -3 ～ 3,5 V であることを示しています。

シュミットトリガーは、フォトリレーやサーマルリレーなど、さまざまな自動化デバイスの電圧コンパレータとしてよく使用されます。多くの実際のケースでは、ヒステリシスループの幅を減らす必要がある場合があります。これは、要素の入力と出力の間に負のフィードバックを導入することで実現できます (図 3)。ここで、Roc と RBX はフィードバック回路の抵抗、R と C は信号源の抵抗です。抵抗 Roc を介して、出力電圧の一部が素子の入力 - フィードバック電圧に流れます。

K561TL1マイクロ回路のシュミットトリガーのスイッチング電圧ヒステリシスについて

要素 DD1.1 の出力電流が小さい場合、Uout = Upit と仮定できます。その結果、フィードバック igo が存在する場合のヒステリシスループの幅は減少します: Ug oc = Ur - K*Uoc (K は補正係数)。この場合、スイッチング電圧 Uin¹⁰ 減少し、Uin⁰¹ が増加します。抵抗 Roc と RBX を選択することで、Uroc の希望の値を設定できます。

ただし、電圧ヒステリシスループの幅がゼロまで減少すると、スイッチング瞬間付近のロジックエレメントの動作が不安定になり、高周波発振を発生するモードになる可能性があることに注意してください。

実験は、電源電圧 561 V で K1TL10 マイクロ回路のいくつかのコピーを使用して実行されました。したがって、Roc = 560 kOhm、Ris->0 および Ur = 2,8 V の素子の場合、ヒステリシスループ UCOc の幅が測定されました。異なるRBX抵抗を使用します。 RBX = 22 kOhm では、Uгoc は 2,5 V、43 kOhm - 2,15 V、150 kOhm - 0,8 V、200 kOhm - 0,07 V であることが判明しました。スイッチング瞬間の RBX 抵抗器の抵抗値がさらに増加すると、要素が増加します。高い周波数で自励励起が発生しました。その結果、研究対象のマイクロ回路のインスタンスに対して補正係数 K = 0,8 の値が決定されました。

著者: I. ネチャエフ

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