Oscillateur à inverseurs CMOS ou TTL

Résumé du document

Etude du fonctionnement d'un oscillateur à inverseur utilisant les technologies CMOS ou TTL. Quelles sont les tensions « logiques » et quelles sont les tensions « analogiques » ?
Utilisation d'un tableau pour décrire le fonctionnement.
Tracé des courbes et calcul de la période d'oscillation.

Extraits

[...] Cas de l'oscillateur à inverseurs CMOS 1. Description du fonctionnement L' étude est d'abord faite en tenant compte d'une utilisation d'inverseurs CMOS. L'utilisation d'inverseurs TTL ne change que la valeur des seuils de basculement. L'inverseur CMOS est considéré alimenté sous VDD. Dans ces conditions le seuil de basculement est de VDD / 2 (basculement de la sortie de 0 à VDD qd l'entrée passe par VDD / 2 en décroissant et basculement de la sortie de VDD à 0 qd l'entrée passe par VDD / 2 en croissant). [...]

[...] Etude du fonctionnement d'un oscillateur à inverseurs Ce document porte sur l'étude du fonctionnement d'un type d'oscillateur à inverseurs logiques. On distinguera bien les tenions qui évoluent de manière analogique ( ex. : tension aux bornes du condensateur), des tensions logiques qui ne peuvent prendre que deux valeurs (ex. : tensions de sortie des inverseurs). On pourra alors dresser un tableau simple qui permet facilement de suivre l'évolutions des différentes tensions et de détecter deux états rigoureusement identiques constituant les limites d'une période d'oscillation. A. [...]

[...] Temps to t1t1+ t2t2+ t3V1 = uc + v VDD / 2 3/2VDD VDD / 2 _ -VDD / 2 _ VDD / 2 V2 VDD VDD VDD VDD V VDD VDD uc = v1-v VDD / 2 VDD / 2 -VDD / 2 _ -VDD / 2 _ VDD / 2 Signe iR2 > Les temps t1- et t3- correspondent à des états identiques et permettent donc de caractériser la périodicité du fonctionnement Courbes d'évolution des tensions : uc +VDD +VDD / -VDD / 2 -VDD v2 +VDD 0 t1 t2 t3 v3 +VDD Calcul de la période En appelant Uo la tension initiale aux bornes de la tension vers laquelle il se charge, et la t t U tension à l'instant t on a : U ) = U o e τ + U e τ ) d'où on tire t = τ ln avec τ = R2C U U ) Ici , pour une demi période Uo= -VDD / = VDD et = VDD / 2. On trouve donc : T = 2τ ln 3 = 2 R2 C ln 3 C. Cas de l'oscillateur à inverseurs TTL 1. [...]

[...] Seules changent les valeurs des seuils de basculement Vinf et Vsup. Pour une alimentation sous 5 ces seuils sont en général à Vinf = 0.8 V et Vsup = 2 V. On obtient alors le tableau suivant de fonctionnement suivant : 2. Tableau des différentes étapes de fonctionnement . Temps V1 = uc + v3 to 0 t1t1+ t2t2+ t3Vsup Vsup + Vinf _ Vinf - VCC _ Vsup V2 VCC VCC VCC VCC V VCC VCC uc = v1-v Vsup Vsup Vinf - VCC _ Vinf - VCC _ Vsup Signe iR2 > Courbes d'évolution des tensions : uc +VCC Vsup 0 Vinf - VCC -VCC v +VCC 2 t1 t2 t +VCC v Calcul de la période Ici , pour une demi période Uo= Vinf - VCC , = VCC et = Vsup. [...]