À propos de l'hystérésis de la tension de commutation du déclencheur de Schmitt du microcircuit K561TL1. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure

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Les radioamateurs utilisent largement le microcircuit K561TL1 et ses analogues, tant nationaux (K564TJ11, K1561TL1) qu'étrangers (par exemple, CD4093), qui contiennent quatre déclencheurs Schmitt avec une fonction logique d'entrée 2I-NOT. L'une des caractéristiques des éléments est que le changement de la tension de sortie Uout se produit brusquement avec un changement relativement lent de la tension d'entrée jusqu'aux valeurs seuils Uin (passage de l'état 1 à l'état 0) et (passage de 0 à 1 ), comme le montre la fig. 1.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Cette caractéristique de transfert du déclencheur de Schmitt est assurée par la présence d'une rétroaction positive interne. Grâce à cela, ces éléments sont pratiques pour générer des signaux avec des montées et des descentes abruptes lorsqu'une tension variable en douceur est appliquée à leur entrée.

La deuxième caractéristique est la présence d'une hystérésis de la tension de sortie lors de la commutation, qui augmente l'immunité au bruit du déclencheur de Schmitt avec un signal d'entrée contenant des niveaux de bruit importants.

La caractéristique de transfert montrée sur la Fig. 1, correspond à l'élément du microcircuit K561TL1 avec une tension d'alimentation Upit = 10 V. La différence entre les valeurs seuils de la tension de commutation détermine la largeur de la boucle d'hystérésis Ur = Uin¹⁰ -Uin⁰¹, et les valeurs seuils (et donc la largeur de boucle en volts) dépendent de la tension d'alimentation. Expériences avec un nœud dont le schéma est représenté sur la Fig. 2 a montré qu'à une tension d'alimentation Up = 5 V Ur = 0,6...0,8 V, à 10 V - 2...2,8 V et à 15 V -3...3,5 V

Les déclencheurs Schmitt sont souvent utilisés comme comparateurs de tension dans divers dispositifs d'automatisation, par exemple les relais photo et thermiques. Dans un certain nombre de cas pratiques, il peut être nécessaire de réduire la largeur de la boucle d'hystérésis. Ceci peut être réalisé en introduisant une rétroaction négative entre l'entrée et la sortie de l'élément (Fig. 3). Ici, Roc et RBX sont des résistances du circuit de rétroaction, R et C sont la résistance de la source du signal. Grâce à la résistance Roc, une partie de la tension de sortie circulera vers l'entrée de l'élément - tension de rétroaction

Si le courant de sortie de l'élément DD1.1 est faible, on peut supposer que Uout = Upit. En conséquence, la largeur de la boucle d'hystérésis en présence de rétroaction igos diminue : Ug oc = Ur - K*Uoc, où K est le facteur de correction. Dans ce cas, la tension de commutation Uin¹⁰ diminue, et Uin⁰¹ augmente. En sélectionnant les résistances Roc et RBX, vous pouvez définir la valeur souhaitée d'Uroc.

Il convient toutefois de garder à l'esprit que lorsque la largeur de la boucle d'hystérésis de tension diminue jusqu'à zéro, le fonctionnement de l'élément logique à proximité des moments de commutation devient instable et peut passer en mode génération d'oscillations haute fréquence.

Des expériences ont été réalisées avec plusieurs exemplaires du microcircuit K561TL1 sous une tension d'alimentation de 10 V. Ainsi, pour Roc = 560 kOhm, Ris->0 et pour un élément avec Ur = 2,8 V, la largeur de la boucle d'hystérésis UCOc a été mesurée avec différentes résistances RBX. À RBX = 22 kOhm, Uгoc s'est avéré être de 2,5 V, à 43 kOhm - 2,15 V, à 150 kOhm - 0,8 V et à 200 kOhm - 0,07 V. Avec une nouvelle augmentation de la résistance de la résistance RBX aux moments de commutation de l'élément l'auto-excitation s'est produite à une fréquence élevée. En conséquence, la valeur du facteur de correction K = 0,8 a été déterminée pour les instances de microcircuits étudiées.

Auteur : I. Nechaev

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