对于可靠性振荡器触发的波形演变技术
许多分频器设备是专用于处理小型正弦波输入,OSC晶振所需要的是一个隔直电容器当没有输入信号时,一部分预分频器开始自由振荡运行,高频正弦波通常可以通过适当的电路直接输入晶振频率信号,对于一些电子元器件的电压输出引脚可用于偏置输入,这时只需要参考电压和输入信号之间连接一个电阻就可以了.
系统设计者经常被要求将来自石英振荡器,功率分配器或其他RF装置的正弦波转换成适合于驱动逻辑装置的方波,有许多可接受的技术,最佳选择取决于几个因素,包括I作频率,可用信号功率,可用直流功率,可接受的边沿速度以及逻辑系列的特性,最简单的技术是通过合适的偏置电路将正弦波直接耦台到逻辑输入,对于可靠的触发,正弦波应为几伏特pp.
这种技术最适用于旧4000系列或HC-MOS中的CMOS晶振器件,只需要一个耦台电容和两个电阻将输入偏置到VCC/2,除非频率和幅度很高且输入信号始终存在,否则应使用AC-MOS器件避兔这种简单的偏置方案,然而,缓慢移动或噪声输入会在任何门上产生多个触发,并且当输入正弦波足够大以克服滞后时,建议使用施密特触发输入,例如, 74HC14施密特触发器具有0.9伏的滞后电压,因此输入正弦波至少应为几伏.
在某些情况下,输入信号太小而不能驱动石英晶振器件,但有足够的功率可用于驱动升压变压器或匹配电路,一种不寻常的方法是使用串联RLC电路来升高电压,在输入频率下,RLC网络看起来像电阻器,因为电感器和电容器是串联谐振的,选择电阻值以限制谐振电流(通常为100欧姆),并选择感抗以提供所需的栅极电压,在下面的示例中,选择电感以为信号输入电流提供大约5伏的摆幅,使用AC逻辑中的输入保护二极管钳位摆福是相当安全的,因为AC器件完全不受闩锁影响,并且输入保护电路非常稳健.
普通的RF升压变压器也可以用于实现更高的电压摆幅,并且可以在普通的铁氧体磁珠,电位器芯或微型巴伦芯上构造相当宽的变压器,虽然这些技术将给出合理可靠的结果,特别是当使用施密特触发器输入时,可能需要更复杂的方法来处理慢速移动信号或宽信号电平变化,以下简单的双石英晶体管差分放大器将为各种正弦波输入提供良好的方波,并且它具有足够的增益来平衡较慢输入频率的边沿,差分放大器方法避免了晶体管饱和,这通常会限制单晶体管电路的速度,快速二极管可用于防止单晶体管放大器中的饱和,但成本和复杂性通常超过另-个晶体管的添加.
还提供众多集成电路解决方案,线路接收器是一个很好的选择,真正为工作而设计,输入级通常是差分放大器,贴片有源晶振提供相当高的输入阻抗和良好的速度,一些线路接收器具有内置分压器,允许输入处理远远超出电源轨的电压,并且一些线路接收器具有用于偏置输入级的内置电压基准,它们还可与线路驱动器结合使用,并且许多都具有三态控制输入,可能的选择很多-线路驱动器,接收器数据手册是工程师书架上较厚的卷,请注意,许多线路接收器具有内置频率响应滚降功能,因此不适合对高频振荡器进行平方.
以下电路显示连接的SN55182的1/2,用于转换以地为中心的正弦波-典型的变压器或功率分配器输出,唯一指出的外部晶振元件是0.1uF电源电容!可能需要在输入端添加一个额外的电阻接地,以匹配特定的源或电缆阻抗,设计用于响应相当大的共模电玉和噪声的小差分电压,输入可以被偏置以在15伏双极共模输入电压范围内的任何地方切换,输入阻抗为几千欧姆,但提供内置170欧姆线路终端电阻,该线路接收器的频率响应也可以通过增加一个外部电容来降低,并且选通输入可用于强制输出为高电平,由于许多线路接收器采用单电源供电,并且可以在地下感应,因此原理图可以非常简单.
因为特征阻抗通常远远低于所需的源阻抗,所有会产生不需要的互调产物,逻辑兼容方波输出的振荡器不适合驱动许多器件,将方波转换为正弦波通常是滤波器和电阻网络来实现的,在滤波器的输入或者输出的同时显示了足够的信号幅度,选择串联电阻来限制电流提供的负载电容隔离,对于大多数的时钟振荡器来说可以提供更高的电流电压,如果负载可以承受直流电流并且降低效率是可以接受的.
