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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Deux oscillateurs CMOS. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Concepteur radioamateur Lors d'expériences avec la puce CMOS K176LA7 largement utilisée, l'auteur a réussi à mettre en œuvre deux générateurs simples, que nous proposons aux lecteurs. Dans la pratique de la radio amateur, on a souvent besoin d'un générateur très stable, mais on ne trouve pas de résonateur à quartz avec la fréquence de fonctionnement souhaitée. S'il existe un résonateur avec une fréquence plus élevée, vous pouvez, par exemple, créer un oscillateur avec stabilisation de fréquence à quartz, puis utiliser un diviseur pour l'abaisser à la valeur souhaitée. Un tel dispositif nécessite généralement au moins deux microcircuits. Pendant ce temps, lorsqu'un radioamateur a un résonateur avec une fréquence de fonctionnement trois fois supérieure à celle requise, le problème peut être résolu beaucoup plus facilement. Dans le générateur, dont le circuit est illustré à la Fig. 1, l'auteur a utilisé un résonateur à quartz à une fréquence de 500 kHz, et l'onde carrée à la sortie du générateur avait une fréquence de 166.(6) kHz. Vous pouvez prendre des résonateurs pour d'autres fréquences (de quelques dizaines de kHz à plusieurs MHz), mais dans ce cas vous devrez sélectionner expérimentalement le condensateur C1 et la résistance R1. (Plus la fréquence est élevée, plus les cotes sont faibles, et vice versa). Mais comment fonctionne un tel générateur si le quartz n'a pas de résonances à des fréquences inférieures à la fondamentale ? Le fait est que sur la Fig. 1 générateur RC a toutes les conditions pour l'auto-excitation. En effet, la capacité parallèle du quartz et du porte-quartz forme un circuit de contre-réaction positive, et la résistance R1 ferme le circuit de contre-réaction en courant continu, ce qui assure le fonctionnement linéaire des deux premiers éléments du microcircuit DD1. En sélectionnant la résistance R1 et le condensateur C1, la fréquence de l'oscillateur est réglée légèrement inférieure à la fréquence de fonctionnement du résonateur à quartz, divisée par trois. Des fronts raides d'impulsions rectangulaires excitent le résonateur à la ème fréquence fondamentale. La tension apparaissant à ses bornes avec une fréquence de 500 kHz synchronise le générateur RC, et très dur, précis à la phase.
Tout cela peut être observé à l'aide d'un oscilloscope en connectant une sonde avec une petite capacité d'entrée (pour ne pas perturber le fonctionnement du générateur) à la sortie droite du résonateur à quartz selon le circuit. L'écran montre comment des oscillations sinusoïdales de plus petite amplitude avec une fréquence de 166 kHz sont superposées à des oscillations rectangulaires avec une fréquence de 6. (500) kHz. La bande passante de synchronisation du générateur décrit est assez grande, de sorte que des facteurs de déstabilisation tels que des changements dans certaines limites de la tension d'alimentation, de la température et des valeurs nominales des éléments n'ont pratiquement aucun effet sur son fonctionnement. La stabilité de sa fréquence est entièrement déterminée par le résonateur à quartz utilisé. Un autre générateur, contrairement à celui qui vient d'être décrit, a une plage d'accord très large, et ici il n'est plus nécessaire de parler de stabilité de fréquence - c'est complètement (la dépendance à la température n'a pas été étudiée) est déterminé par la stabilité de la commande tension. Le circuit du générateur est illustré à la fig. 2. Il n'a qu'un seul condensateur de blocage, ce qui empêche les oscillations du générateur d'entrer dans le circuit de contrôle de fréquence et le protège des interférences externes. Il ne participe pas au fonctionnement du générateur lui-même. Tous les éléments du microcircuit sont connectés en série, le générateur est assemblé sur les trois premiers d'entre eux et l'étage tampon de sortie est sur le quatrième.
Le circuit de contre-réaction est formé par la résistance R1, il est négatif en courant continu et assure donc un mode de fonctionnement linéaire des éléments générateurs. Dans chacun d'eux, le signal est retardé pendant un certain temps, et la durée de ce retard dépend fortement de la tension d'alimentation - plus elle est élevée, moins le retard est important. Le déphasage d'oscillation est proportionnel au produit du temps de retard et de la fréquence. A une fréquence suffisamment élevée, le déphasage dans chaque élément du microcircuit atteint 60, et dans les trois - 180 °. En conséquence, l'OOS devient positif et le générateur est excité à cette fréquence. Lorsque la tension d'alimentation est augmentée de 3 à 12 V, la fréquence du générateur passe d'environ 300 kHz à 6 MHz, soit 20 fois. La consommation de courant augmente dans ce cas de fractions de milliampère à 2 mA. Pour que le générateur couvre, par exemple, la gamme des ondes moyennes (500 ... 1600 kHz), la tension d'alimentation doit passer de seulement 3,5 à 5 V. La gamme de fréquences peut être modifiée en sélectionnant la résistance R1. L'avantage du générateur décrit est sa simplicité exceptionnelle, et le principal inconvénient est la forte dépendance de la tension de sortie à la fréquence. Auteur : V. Polyakov, Moscou
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