Oscilador CMOS de Duas Portas (II) (Cálculo M010)

A configuração mostrada no circuito anterior M009, que usa duas portas de um circuito integrado CMOS como inversor, tem um problema: o valor máximo no período só tem valor máximo de 9%. Adicionando um resistor (Rs) a frequência torna-se independente da tensão de alimentação e as variações do período em função da tensão são reduzidas.A configuração básica de um oscilador CMOS com duas comportas com as melhorias descritas é mostrada na figura 1.

 


Figura 1 – Outra configuração para um oscilador com duas portas inversoras.

Formula 1
Período exato:




Onde  : T é o período em segundos (s)
R é a resistência em ohms (?)
C é a capacitância em Farads (F)
Vdd é a tensão de alimentação em volts (V)
Vtr é a tensão de transferência em volts (V)

Obs: a) Rs deve ser pelo menos 10 vezes maior que o valor de R.
b)O valor mínimo de R recomendado é 50 k?
c) C deve ser maior que 1 nF.
d) Vtr na prática varia entre 33% e 67% da tensão de alimentação (Vdd).
c) A saída é sinal quadrado com 50% de ciclo ativo.

 


Formula 2
Fórmula simplificada (assumindo Vtr=0.5xVdd)



Onde  : T é o período em segundos (s)
R é a resistência de R em ohms (?)
C é a capacitância de C em Farads (F)

 


Formula 3
Frequência:




Onde  : f é a frequência em hertz (Hz)
R é a resistência em ohms (?)
C é a capacitância em Farads (F)

Exemplo de aplicação:
No circuito mostrado na figura 1, R é um resistor de 10k?, Rs de 100k? e C um capacitor de 0.05 ?F capacitor. Determine a frequência do sinal gerado.

Dados: R = 10 x 103 
C = 0.05 x 10-6 F
f = ?

Usando a fórmula 2:

 

Veja em circuitos simulados configurações semelhantes na prática.


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