CIRCUITO RC PASA ALTO C V: V0=Vf +(Vs -Vf) e-t/τ R V0 CALCULO DE Vs y Vf Vs: VALOR INICIAL, Vf: VALOR FINAL SI t→∞ V0= Vf=0 t =RC ln[(Vf-Vs)/(Vf-V0)] SI t= 0+ V0=Vs=V Vi REEMPLAZANDO V V0=Ve-t/τ t= τ ln(V/V0) V0 V 0.37V 0.135V 0.05V τ 2τ 3τ 4τ 5τ t CIRCUITO RC PASA BAJO Vo = Vf + (Vs – Vf) e Vi -t / τ CALCULO DE Vs y Vf SI t Vs : VALOR INICIAL Vf : VALOR FINAL Vo = Vf = V SI t = 0 Vo = Vs = 0 Vi V REEMPLAZANDO Vo V 0.99V 0.95V 0.86V 0.63V τ 2τ Vo = V ( 1 – e -t / τ ) t = τ ln 3τ 4τ 5τ t ( V V - Vo ) CIRCUITOS COMBINADOS – PASABAJO/ALTO SI EN t=t1 CONMUNTAMOS L2 (POSICIÓN ‘b’) Si en t = t2 conmutamos L2 (posición ‘a’) Vcc – V2 (a) (b) V2 V0 Posición Llaves (a) L1 ‘OFF’ (b) L1 ‘ON’ ‘a’ ‘b’ ‘a’ V0 Vcc + V1 Vcc V1 Vcc – V2 V0 = -V2 t = t2 t0 V2 t1 t2 Si la conmutación se realiza por niveles de tensión, por ejemplo: cada vez que V0 = Vcc /2, se tiene V0 Vcc + Vcc/2 Vcc Vcc/2 -Vcc/2 OSCILADORES CON RED ‘RC’ Sabemos que la FT de un inversor CMOS es: V0 VDD Vi V0 VDD VDD /2 Además que Zi →∞ y Z0 es aproximadamente 1KΩ Analicemos el siguiente circuido; en donde: V0 Vc V2 MASA VIRTUAL Vc > VDD/2 ; Vc =‘1’ Por lo tanto V2 = 0 V V0 = VDD Vi Vc >VDD/2 V0=VDD Vc + ‐ V2 =0V Vo t Para Vc < VDD/2: Vc Redibujemos el circuito V0=0 Vc + ‐ VDD V2 =VDD 3/2 VDD VDD/2 ‐VDD/2 t La entrada de un CMOS posee diodos de protección VDD VI Con lo que el valor máx. de VI=VDD + Vo y el min. VI= -VD Vo Por lo tanto el diagrama temporal será: Vo Vo Vc T1 T2 V2 Vc VDD VDD/2 -VD T1 T2 VDD + VD ECUACIONES Vo VC = Vf + (Vs – Vf) * e-t/τ T1 T2 T1 T2 VDD + VD Vc Para t = T1 Para t = T2 Vc = Vt = VDD/2 Vc = Vt = VDD/2 Vs = VDD + VD Vs = - VD Vf= 0V Vf= VDD T1= Rc*Ln VDD + Vd VDD/2 T= T1 + T2 = Rc*Ln VDD VDD/2 -VD VDD + VD T2= Rc*Ln VDD – VDD/2 (VDD + VD) 2 (VDD – VDD/2)* VDD/2 F = 1/T = 0.7 / RC = 1.4 RC = T OSCILADOR CON INVERSORES Cualquier número impar de inversores lógicos oscilara si se conectan en ANILLO, según se muestra la fig. A VA B VB C VC VC VA t VB t t retardo (tpd) TRIGGER DE SCHMITT Vo Vi Vo VTL VTU Vi VTU VTL t Vo t Vi CIRCUITOS DE TIEMPO OSCILADOR CON TRIGGER DE SCHMITT R VO T1 Vc T2 C t VC PARA t = T1 VTU VTL Vf = 0 ; VS = VTU ; VC = VTL t PARA t = T2 VALORES TIPICOS DE TENSION UMBRAL Vf = VDD ; VS = VTL ; VC = VTU ⎡⎛ VTU ⎞⎛ VDD − VTL ⎞⎤ T = T1 + T2 = RC ln⎢⎜ ⎟⎜ ⎟⎥ V TL V DD V TU − ⎠⎝ ⎠⎦ ⎣⎝ VDD = 5V VDD = 10V VDD = 15V VTL 1.4 V 3.2 V 5.0 V VTU 3.0 V 6.0 V 9.0 V Osciladores con entrada de habilitación El oscilador implementado con dos inversores puede ser modificado a los efectos de que oscile o no según una entrada de control. Tal circuito se observa en a figura 4.25 . Comencemos el análisis para t=tO. A la salida de la compuerta NAND tenemos un ‘1’ (VDD), por lo que V1= 0 V, en esas condiciones el capacitor se encuentra cargado a VDD. Cuando la entrada ‘E’20 de la compuerta NAND se hace “1”, el circuito conmuta y la salida de a compuerta NAND, tenemos un cero (V0=0 y en V1=1, (VDD). A salida de V1=VDD se suma a potencia de capacitor, obteniendo en Vc a suma de ambos, es decir: Vc=2VDD V1 C E Rs - + R Figura 4.25 V0 E t V1 V0 T1 T0 T2 t VC t 2VDD VDD+VT VDD VT -VT t t0 t1 t2 t3 CIRCUITIOS DE TIEMPO OSILADORES A CRISTAL SIMBOLO CIRCUITO EQUIVALENTE R1, L1, C1 PROPIEDADES ELECTRICAS, DEPENDE DE LAS PROPIEDADES R1 L1 C 1 MECANICAS C0 CAPACIDAD DE LOS ELECTRODOS C0 RESONANCIA PARALELO 1K 1K RESONANCIA SERIE R R 1M CMOS .01 uF .01uF TTL R R TIPICOS DE R C C 10 pF<C<30 pF C 1 k<R<10 k C TTL TL-LS CMOS 330 1K 1M MONOESTABLE - PULSO POSITIVO VDD Vi IR Vi Vo Vc VR Para Vi = 0 y el circuito en reposo la corriente por R es cero ( IR =0), con lo que : Vc Ti VR VT Vo VR = VDD = “1” Vo = 0 Vc = VDD = “1” En este caso la carga del capacitor es de 0 volts To MONOESTABLE - PULSO NEGATIVO Vi Vc VR Vi IR Para Vi = VDD, y el circuito en reposo la corriente por R es cero ( IR =0), con lo que : Vo Vc Ti VR VDD+Vd VT Vo VR = 0 V = “0” Vo = VDD = “1” Vc = 0 V = “0” En este caso la carga del capacitor es de 0 volts To DISCRIMINADOR DE ANCHO DE PULSO DETECTOR DE FLANCO CON TRIGGER DE SCHMITT VDD Vi VR Vo Vi Vi Vi VR VR VTU VTL Vo VTU VTL Vo VR Vo CIRCUITOS DE RETARDOS CON COMPUERTAS Vi Vi Vo t Vo t DOBLADOR DE FRECUENCIA Vi V2 Vi Vo V2 Vo DOBLADOR DE FRECUENCIA II VDD R2 Vi R1 Vi V1 C1 Vo C2 Vi V2 V1 VTH τ1 = R1.C1 V2 VTH Vo τ2 = R2.C2