NOT-geçit enjekte edilmiş-GERİDEN, AŞAĞIDAKİ girişten çıktıysa ne olur?

Geçitsiz, 0 (Kapalı) giriş alırsa, 1 (Açık) çıkış verir. Ve eğer 1 (Açık) giriş alırsanız, 0 (Kapalı) çıkışını geri verir.

Şimdi, eğer çıktıyı geçit olmayan girişe geri getirebilirsem ne olacak? Geçit 1 giriş alıyorsa, 0- çıkış veriyor, sonra 0 giriş alıyorsa, 1 çıkış veriyor.

Bu durum, "kendine zıtlaşmanın" fiziksel bir modeline benziyor (kendinden yanlış) (ateşli bir çocuk olan Bertrand Russel'in, kardeşi tarafından Nisan ayında kandırılmayı bekleyen, olası tüm hilelere karşı hazırlık yapanlar gibi) ağabeyi Bertrand’a, "aptal-aptal" lafını hiç yapmadı ve aptal aptal hileci kullanıyorsa, Bertrand’ın ağabeyi aptal hile kullanıyorsa, Bertrand’ın aptal kandırılmayacağı ve eğer Bertrand’ın ağabeyi Bertrand’ın sahip olduğu anlamına gelmez. nisan kandırdığı kardeşi).

Şimdi, NOT geçit adı verilen gerçek donanım durumunda ne olacak ?

Ben olasılıkları kabul ediyorum;

1. kapı her zaman 0 (kapalı) -çıkış olarak kalacaktır.

2. kapı her zaman 1 (açık) çıkış olarak kalır.

3. Kapı "PULSATING" olacak; bir kez 1 çıkışı olacak; Bir sonraki anda, bu 1 (açık)-işaretini aldıktan sonra, bir Sıfır (kapalı) sinyali verecektir ve döngü açılıp kapanacaktır. Bu salınımın frekansı, devre bileşeninin fiziksel özelliklerine bağlı olacaktır.

4. devre (bazı anormal akım, aşırı ısınma, vb. nedeniyle) hasar görecek ve kısa sürede kalıcı olarak durmaya devam edecektir.

Bu varsayımların içinde bir şey olacak mı?

PS. Bu problemi okul günlerimden düşünüyorum, fakat henüz bilmiyorum, bir devrede nasıl satın alınabileceklerini, nereden satın alınabileceklerini, vb. Henüz deneysel olarak test edemedim.

Olanlar genellikle 3. veya 5. davalardır.

Senaryo 5'i tanımlamamışsın :-)

• 5. Birleştirilen giriş-çıkış, kaynağın ortasına yakın bir gerilime oturur.

74HC14: Bir Schmitt tetikli kapı kullanıldığında salınım neredeyse kesinlikle gerçekleşecek.
Başlangıçta Vin-out = low = 0 olduğunu farz edin.
Girdi = 0 çıktısı 1'e
geçerse, bunun yapılması zaman geçidin yayılma gecikmesidir (genellikle türe bağlı olarak bize ns.
Çıktı yüksek çıkmaya başladığında değişim oranı yük etkilenen.
yük Buraya kapı giriş kapasitansı + geçit çıkışı direnç ve bir kablo direnci ile tahrik edilen bir parazit kablo kapasitansı.
Cin_gate bilgi bölümünde ve 10 pF (etti değişir) mertebesinde olabilir.
Açık PCB kablo kapasitansı düşük olacaktır.
Bu durumda, seri endüktans da küçük bir etkiye sahip olabilir ancak genellikle göz ardı edilebilecek kadar küçük olabilir. Çıkış direnci kapı tipine göre büyük ölçüde değişir.
Çok yaklaşık olarak Rout_effective = V / I = Vout / Iout_max.
örneğin, eğer dd = 5V, Iout max = 20 mA, sonra Rout ~~~ = 5 / .020 = 250 Ohm. Bu çok dinamik ama bir fikir veriyor.

Vout = 1, Cin'i Rseries + Rout üzerinden yüksek bir seviyeye getirdiğinde, kapı VIn = 1'i görecek ve Vo = 0'a geçmeye başlayacaktır. Bir yayılma gecikmesinden sonra, çıkış düşmeye başlar.
Ve böylece devam ediyor.

74HC04 : Schmitt'e bağlı olmayan bir kapı kullanıldığında salınım kullanılırsa, yukarıdaki mekanizma MAY tarafından oluşabilir, ancak kapının Vin-Vout ile yarı yarıya beslendiğinde lineer bir moda yerleşmesi daha olasıdır.
Çoğu zaman yüksek ya da düşük çıkışlı olması amaçlanan iç transistör-anahtar çiftleri çoğu zaman ara durumda tutulabilir. Bu, yüksek akım çekmesine neden olabilir ve IC tahribatına neden olabilir, ancak olmayabilir.

Bir rehber olarak:

74HC04 invertör veri sayfası Yayılma gecikmesi ~~ = 20 ns 74HC14 invertör veri sayfası Yayılma gecikmesi ~~ = 20 ns

74HC14 yayılma gecikmesi, 74HC04'e göre yaklaşık% 50 daha fazladır, ancak Schmitt tetik giriş kapısı menülerinin histerezisi Vin'in yükselmesi biraz daha uzun sürer, bu nedenle muhtemelen Schmitt tetiklemeli kapı için iki kat genel gecikme anlamına gelir.

Cin = 10 pF ve Rout = 250 Ohm ise, Vout sürüşünün zaman sabiti Cin = t = RC = 250 x 10E-12
~~ = 3E-9 = 3 ns.
Aşağıda "/" ile ayrılan sayı çiftleri, 74HC04 / 74HC14 içindir. 1 salınım döngüsü için belki de 50/100 ns'dir, bu nedenle 20/10 Mhz civarında salınım yapılması önerilir. Uygulamada bu, 74HC14 için belki de "biraz yüksek" hissediyor, ancak MHz aralığındaki salınımın 5V'da başka bir yük olmadan olması muhtemel. 74HC04 muhtemelen salınmayacaktır, ancak yaparsa muhtemelen daha yüksek bir frekansta yapacaktır.

Not: Schmitt kapısı, hem daha uzun yayılma gecikmesi nedeniyle hem de hi-lo eşik değerleri histerezis voltajı ile tanımlandığı ve ayrıldığı için daha düşük bir frekansta salınır - bu yüzden Cin şarj edilmesi biraz daha uzun sürer. Schmitt dışı kapı, eğer salınım yaparsa muhtemelen daha yüksek salınım yapacaktır ancak muhtemelen üst üste binmiş düşük genlik salınımı ile doğrusal bir moda girme olasılığı daha yüksektir.

_____________________________________________

İçeride ne var?

Mario, 74C04 gibi basit bir invertörün kavramsal diyagramını göstermiştir. Bunlar ilk CMOS kapıları arasındaydı - fakat düşük çıkışlı sürücü 'can sıkıcıydı' ve daha sonra daha fazla sürücü geldiğinde tamponlanmış kapıları vardı. Ekstra akım tahrikini elde etmek için giriş aşamasından ayrı yüksek akım çıkış aşamasına sahiptir. Her ikisi de ters çevirdiği için, genel sonuç bir invertör DEĞİLDİR, bu yüzden genel bir inversiyon elde etmek için 3. bir invertör aşaması ekler. Sonuç, harici olarak "bir inverter" ve yarı analog olarak sürüldüğünde bilinmeyen bir kara kutu.

74HC04 için aşağıdaki şema
Fairchild ve
TI ve
NXP veri sayfalarında gösterildiği gibi
BUT
ON- Semi'de gösterildiği gibi ,
sadece ikinci aşamayı ters çevirme girişli bir tampon yapar. Sonuç aynı, mantık bilgedir. Yani, genel olarak, yarı analog bir şekilde çalışmasına izin verildiğinde ne olacağını garanti etmiyoruz.

74HC04’te 6’dan bir invertör:

Bunun yalnızca ONE CMOS tabanlı sürüm için olduğunu unutmayın - birçok başka CMOS sürümü vardır.

CMOS en yaygın kullanılan, ancak orijinal TTL, LSTTL, STTL'dir. ECL ve daha fazlası.

tanımladığınız şeye halka osilatör denir

Çıktınız, NOT geçitinizin geçit gecikmesine bağlı olarak belirli bir frekansta yükselecektir .

Mükemmel bir NOT Gate, sonsuz yüksek frekansta salınır.

Böyle mükemmel bir cihaz olmadığından, frekansınız

$f=\frac{1}{2*t}$

t, kullandığınız NOT geçidinin geçit gecikmesidir.

Transistör şemasına bakıldığında, ortaya çıkan devrenin, geçitlerini drenajlarına bağlı olan iki transistörden oluştuğu görülebilir. Buna "diyot bağlı" transistör, doğrusal olmayan bir direnç gibi davranır.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Temel olarak bir voltaj bölücüsü ile sonlanırsınız ve gerçek transistör boyutlarına bağlı olarak bir voltaj alırsınız, bu voltaj besleme voltajının yaklaşık yarısı kadar olmalıdır.

Tek bir invertör, yeterli faz kaymasına sahip olmadığından salınmayacaktır. Bir osilatör için seri olarak en az üç invertöre ihtiyacınız olacaktır.

Bu teknolojiye bağlı olabilir, ancak en azından bir TTL NOT geçidi (bipolar transistörler) genellikle sadece yüksek kazançlı bir tersine yükselteç olarak görülebilir.

Girdiyi çıkışa bağlayarak güçlü negatif geri beslemeyi yaratırsınız, böylece amplifikatör mantıksal 0 ile mantıksal 1 arasında bir yerde stabilize olur.

Bir rezistör üzerinden çıkışa girişi bağlarsanız, harici analog sinyali beslemek ve yükseltmek mümkün olabilir.

Tek bir geçidin iç elemanları genellikle bu şekilde bağlanırsa salınımları üretmek için yeterli parazit kapasiteye (yani gecikme) sahip değildir. Bununla birlikte, 3, 5 ya da daha fazla kapıdan oluşan bir halka, kararlı duruma geçmek yerine yüksek frekanslı bir sinyal üretmek için yeterli gecikmeye sahip olabilir.

Eski Rus literatüründe gerilim stabilizatörlerinde (çok şık - dijital bir çip kendisi için 5V'yi dengeliyor) ve jeneratörlerde (3 kapılı bir zincir osilatör olarak çalışır, yaklaşık 8 MHz'lik bir yerde) bu tür "dijital analog" çözümleri gördüm. Bu şemalar K155 serisi yongalara atıfta bulundu (eski 7400 serisi gibi bir şeyin Batı analogu olması gerektiğini düşünüyorum).

Yeni bir cevap değil, ama "5 -" anlamına gelen basit bir anlayış. (diğer kullanıcılar tarafından açıklandığı gibi), basit bir mekanik analoji ile .

Bir olmayan geçit sabit olan manivelanın merkezi dayanak noktası dinlenme, bir kol ile karşılaştırılabilir. (Bir makastaki gibi).

Onun bir ucu ise (giriş ucuna olarak varsayılan) preslenmiş aşağı , diğer uç (sözde-gibi çıkış sonu) rise- kadar .

Ve in-ters giriş uç snatched- eğer yukarı çıkış sonu deeps- aşağı .

Biz varsayalım

Yukarı = 1

Aşağı = 0

Bu mekanik modelde, girdiyi çıktıyla birleştirmenin basit bir yolu yoktur, bu yüzden hafif bir dolaylı yoldan geçiyoruz . ...

Seri kombinasyonda 1'den fazla olmayan kapılar monte edildiğinde ne olur.

Bir serideki ODD-sayısı olmayan kapı (oldukça benzeyen halka osilatörü) , tek bir Kapısız kapı gibi davranır . Aynısı bizim mekanik temsilcimizde de var.

1 Kol (1 dayanak ve 2 uç içeren) = 1 geçit değil.

Şimdi, çünkü bu kombinasyon tek bir kapı değil gibi davranacaktı ve çıktısı bunun gibi girdiyle etkileşime girebilirdi .

Sadece demek için çizilen ayaklar, dayanaklar belirli bir yerde sabit tutulur ve 2 ayrı kolun (= ayrı değil geçitlerin) birleşimi yukarı veya aşağı hareket edebilir

Öyleyse, başlangıç ​​ve bitişe katılabilirsek (ve komşu iki kaldıraç arasındaki aşırı basıncı tolere etmek için uygun sistemi verebilirsek) ...

Her şey bir düzlem daire oluşturacak; 0 veya 1'de sona ermez. Ama ...

... 0.5. Orta pozisyon.

Bunun gibi:

Bu son görüntüde, sol görüntü, 2d sayfasında çizilen dünya haritasıyla aynı şekilde temsil edilen, biraz Alaska’nın bir ucunu Alaska’nın yanı sıra, Rusya’nın doğu ucunda bir miktar Alaska Alaska’nın batısı.

Son görüntüde, sağ görüntü, 0,5 değerinde düz, yatay konumu gösterir.

Düzenli (schmitt tetikleyici olmayan) bir geçit esasen normal olarak doygunlukta çalıştırılan bir tür ters yükselteç tipi olarak görülebilir. Çıktıyı girişe bağlayarak bu amplifikatöre negatif geri besleme uygularız.

Bunun sonuçları frekans tepkisine bağlıdır. Tek kademeli olmayan bir geçit birinci dereceden bir tepkiye sahip olacak ve iki güç rayı arasında bir yerde duracak.

Üç aşamalı ("tamponlanmış") olmayan bir geçit, üçüncü dereceden bir cevaba sahip olacaktır. İkinci mola frekansını geçen frekanslarda bu, negatif geri beslemeyi pozitif geri beslemeye dönüştüren yaklaşık 180 derecelik bir faz kaymasına neden olur. Geçit hala bu frekanslarda kazanıyorsa, o zaman bir uyarıcıya sahip olacaksınız.

"Üçüncü dereceden cevap" nedir? "İkinci mola frekansı" nedir?

Her amplifikatör bir alçak geçirgen filtre görevi görür. Genel olarak, tek kademeli bir amplifikatör birinci dereceden bir cevaba sahiptir.

Birinci dereceden yanıtlı bir filtreye, log-log ölçeğine sahip bir grafik üzerinde iki düz çizgi ile yaklaşılabilir. Bu yaklaşımda, kazanım frekansı daha sonra on yılda 20dB (oktav başına ~ 6dB) düşene kadar düz kalır. Ara frekanstan önce, giriş çıkış ile aynı fazdadır. Kopma frekansından sonra, çıkış, girişle birlikte fazın 90 derece dışındadır.

İkinci sıra cevabı olan bir filtre iki kopma frekansına sahiptir ve log-log grafiğimizde üç düz çizgi ile tahmin edilebilir. Yine bu değerlemede, ilk kırılma frekansına kadar 0 faz değişimi ile kazanç düz kalır. Daha sonra on saniye başına 20dB'ye düşer, ikinci kırılma frekansına kadar 90 derece faz kayması ile. Sonunda, 180 derece faz kayması ile on yılda 40db'ye düşer.

Üçüncü sıra cevabına sahip bir filtre, ilk mola sıklığından sonra 20 dB / on yıllık bir yuvarlama ve 90 derece faz kaymasından sonra, yaklaşık log log grafiğimizdeki dört düz çizgiyle yaklaştırabilir; 40 dB / on yıllık bir yuvarlama ve 180 derecelik bir faz kayması ve üçüncü kırılma frekansından sonra 270 derecelik bir faz kaymasına ve 60 dB / on yuvarlanmaya sahipsiniz.

Bu yaklaşım mükemmel değildir, gerçekte her mola frekansının etrafındaki alanda daha büyük bir yumuşaklık ve faz geçişi vardır ancak bizim amaçlarımız için yeterince iyidir.

Sırasıyla birinci sıra cevabı olan üç amplifikatör koyduğumuzda, üçüncü sıra cevabı olan bir sistemle sonuçlanır.

S: Bu cevap faydalı mı?
C: Sanırım öyle. (Bazı :-) olmayabilir).

Mizahı çok eski bir şakanın uygulanması şeklinde kullanır - ve bu sorudaki invertöre benzer bir şekilde ters çevirme ve salınımla başa çıkabilmektedir.

_________________________________

Yeni gelen Ben, bazıları tarafından alakasız olduğu düşünülen bir şeye link verdi.
Aslında, çekici ve neredeyse kullanışlı ve aynı zamanda biraz eğlenceli.
Her zaman karıştı, sitenin güvenlik duvarı sorunları yaşadığı bildirildi - sisteme (dikkat etmeden güvenli olan) siteye girdiğimde 'şikayet etmediğim' bildirildi.

Ben'in sağladığı bu bağlantı, tereyağlı tost ve kediyi bırakmayı deneyen ve nasıl indiklerine dikkat eden bir "bilim insanını" gösteren 40 saniyelik bir video. Bundan sonra yaptığı şey standart bir şakayla eşleşiyor. Arka planda onun Igor gibi asistanı iş zordur. Tost, kedi, bazı koli bandı ve Igor'un cihazı bu soruyla alakalı bir şey üretiyor. Ters çevirme ve salınım ve (tartışmalı geribildirim) içerir. Ayrıca bir mizah kokusu.

~ = 20mm tost drop deneyini ve olası bir sonucu sevmem.
Bununla ilgili olarak, bu sorunun kısa olanına yaklaşıyor - ve belki de sonuç.

Ayrıca Ben, "... ve sınırsız güç ürettiğini" belirtti. .
Bu tost + cat bağlamında anlamlıdır, ancak bu soruya aşırı derecede ilgili değildir.