Conversor de polaridade preciso. Esquema, descrição

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O dispositivo proposto (veja o diagrama na figura) utiliza uma conexão incomum de elementos de dois microcircuitos CMOS. O primeiro deles - DD1 - contém um gerador de pulsos operando a uma frequência de cerca de 60 kHz. Seu sinal de saída é potencializado pela conexão paralela dos inversores DD1.3 e DD1.4. Todos os elementos do chip DD2 também estão conectados em paralelo. Suas entradas e saídas são conectadas respectivamente às entradas e saídas dos inversores DD1.3 e DD1.4 através dos capacitores C2 e C3. O terminal de potência positivo DD2 é conectado ao negativo DD1 e um capacitor C2 é instalado entre os terminais de potência DD5.

Conversor de polaridade preciso

Quando uma tensão de entrada é aplicada, as oscilações são excitadas no gerador. Através do capacitor C3 eles são alimentados nas saídas dos inversores DD2.1-DD2.4. Os diodos de proteção presentes aqui formam um retificador de duplicação de tensão que carrega o capacitor C5 a uma tensão menor que a tensão de entrada pela quantidade da queda de tensão entre os dois diodos. Um retificador composto por diodos de proteção instalados nas entradas dos elementos DD2 opera de forma semelhante.

Com o advento da tensão de alimentação, os elementos do microcircuito DD2 passam a funcionar como inversores normais. Quando o nível lógico está baixo nas entradas DD1.3, DD1.4 e DD2.1-DD2.4, suas saídas são conectadas através de transistores terminais tipo P aos pinos 14, devido aos quais o capacitor C3 é carregado com a tensão de entrada. Quando o nível lógico é alto, as saídas dos inversores são conectadas através de transistores tipo n aos pinos 7. O capacitor C3 é conectado em paralelo com C5 e transfere sua carga para ele. Depois de algum tempo, C5 é carregado com uma tensão que repete a tensão de entrada com grande precisão.

Os resultados dos testes experimentais do dispositivo são apresentados na tabela. Aqui UIN é a tensão de entrada, kP é o coeficiente de transmissão, ROUT é a resistência de saída.

Conversor de polaridade preciso

O conversor pode usar quase todos os chips CMOS que incluam inversores. Deve-se, entretanto, levar em consideração que nos microcircuitos da série K176 e no K561LN2 existe apenas um diodo de proteção nos circuitos de entrada, portanto, ao utilizá-los como DD2, qualquer diodo de silício de baixa potência deve ser conectado entre as entradas dos inversores e sua saída de potência positiva (ânodo - para as entradas). Em princípio, é permitido usar um inversor cada como inversores DD1.3, DD1.4 e DD2.1-DD2.4. Isto não afetará o coeficiente de transmissão do dispositivo, mas a sua impedância de saída aumentará.

Se o pino 7 do DD2 estiver conectado ao pino 14 do DD1 e o pino 14 do DD2 for usado como saída, o resultado será um duplicador de tensão preciso.

Autor: S. Alekseev, Moscou

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