С помощью элементов ТТЛ (НЕ, И, ИЛИ) можно проектировать автогенераторы, у которых выходная частота колебаний превышает 30 МГц. Чтобы автогенератор быстро возбуждался и работал устойчиво во всем диапазоне внешних воздействий, лежащая в его основе усилительная линейка должна быть инвертирующей с большим коэффициентом усиления КU, который по возможности следует стабилизировать.
Простейший автогенератор получается из двух инверторов, но при этом значение КU невелико. Удобнее включить три или четыре элемента из микросхемы. На рисунке 1 показана схема автогенератора, в которой положительная обратная связь через конденсатор охватывает два элемента DD1.1 и DD1.2, причем DD1.1 выведен в линейный, усилительный режим с помощью резистора отрицательной обратной связи R1 = 220 Ом. Элемент DD1.3 применяется здесь как буферный, чтобы уменьшить влияния нагрузки на частоту автогенератора. Частота автогенерации F = 1/3(R1С1).
На рисунке 2 дана аналогичная схема кварцованного автогенератора. Мультивибратор на рисунке 3 снабжен выводом разрешения выходных сигналов EO. Элементы DD1.3 и DD1.4 образуют RS-триггер. В таком применении его называют защёлкой. Если на вход E0подать напряжение низкого уровня, то вход 10 элемента DD1.3 получит напряжение высокого уровня и генерация в линейке DD1.1 — DD1.3 будет разрешена. Генерация прекратится, когда на вход E0 поступит напряжение высокого уровня (тогда на входе 10 элемента DD1.3 будет низкий потенциал). На выходе генератора появится напряжение высокого уровня.
Как основу для автогенератора с повышенной стабильностью удобно выбрать инвертирующий усилительный каскад с отрицательной обратной связью через резистор Rос рисунок 4. Здесь коэффициент усиления КU = Uвых./Uс ≈-Rос/Rc. Надо учитывзть, что собственное усиление цифрового инвертора КU не превышает 20, что весьма далеко от усиления идеального операционного усилнтеля. В схеме на рисунке 5 использовано два таких инвертора с КU =2(560/220) < 5,5. Здесь при емкости С1=1000 пФ частота F=500 кГц. Аналогичные инверторы применены в кварцевом автогенераторе с пьезоэлектрическим резонатором ZQ1 рисунок 6. Регулируемая нелинейная отрицательная обратная связь через диод VD1 рисунок 7 позволяет построить мультивибратор с переменной скважностью импульсов.
На рисунке 8 показана схема кварцевого автогенератора с буферным выходным логическим элементом DD1.3. На цифровых инверторах удобно выполнять симметричные мультивибраторы которые генерируют парафазные выходные последовательности. Автогенераторы на рисунках 9 и 10 различаются способом подключения времязадающих конденсаторов и резисторов. Выходная частота автогенератора по схеме 9 составляет 2МГц при С1 = С2 = 100пФ. Если в автогенераторе по схеме 10 установлены конденсаторы C1 = C2 = 200 пФ, его выходная частота будет 1 МГц. Выходную частоту можно установить от 1 Гц до 1ОМГц, если емкости конденсаторов выбрать в пределах 50мкФ до 10пФ.
Схема автогенератора с колебательным контуром показана на рисунке 11 Частота автогенерации здесь определяется по формуле Р = 1/(2π√LCэ, причем эквивалентная емкость Сэ соответствует параллельному включению конденсаторов СI и С2, Сэ = С1С2/(С1 + С2). Достоинством такого автогенератора является использование в нем всего одного инвертора.
| 
| 
|
| 
| 
|
| 
| 
|
| 
|