Эта статья требует оформления и доводки. |
В этой статье не хватает ссылок на источники информации. |
Кольцевой генератор — электронное устройство, состоящее из нечётного числа инвертирующих каскадов или цифровых инверторов и служащее для генерации последовательности прямоугольных импульсов. Генерация возникает за счёт того, что коэффициент усиления цепи элементов больше единицы, а фазовая задержка более 180 градусов. Замыкание входа и выхода одиночного каскада, как правило, не приводит к генерации, так как выполняется только первое условие. Один инвертирующий каскад с линией задержки (Фиг. 1) в связи вход-выход, однако, способен к генерации. Простейший генератор (Фиг. 2) может быть построен соединением в кольцо трёх инверторов. Подобная схема стартует сразу после подачи питания и генерирует сигнал с частотой 1/6Td, где Td - задержка распространения сигнала через одиночный инвертор. В "чистом" виде подобный генератор обладает сильной зависимостью частоты от питающего напряжения и температуры, а также от свойств транзисторов из которых построены цифровые инверторы. Это свойство, однако, применяется в интегральных микросхемах для контроля параметров процесса. Небольшой тестовый блок состоящий из типичных (библиотечных) элементов, как инвертора, И-НЕ, ИЛИ-НЕ элементов объединенных в кольцевые генераторы, генерирует набор сигналов, измерение частоты которых даёт информацию о задержках каждого из элементов для данного процесса, напряжения питания и температуры. Ограничение тока через инвертор с помощью пары токовых зеркал (Фиг. 3) позволяет управлять задержкой распространения сигнала, и соответственно частотой кольцевого генератора. В таком виде кольцевой генератор может быть использован в качестве элемента ФАПЧ (PLL). Каждый из составляющих кольцевой генератор инверторов может быть дополнен RC-цепочкой. В этом случае (Фиг. 4) задержка на элемент будет в меньшей степени определяться самим инвертером, и в большей степени задержкой RC-цепи. Это позволяет получить генератор с частотой гораздо в меньшей степени зависящей от параметров транзисторов, напряжения питания и температуры. Простейший 3х-элементный кольцевой генератор (Фиг. 2) имеет на выходе 3 сигнала сдвинутых по фазе на 120 градусов. Используя 5, 7 и более каскадов можно получить произвольное количество фаз, однако стоит избегать числа каскадов не равного простому числу, например 9 или 15. Проблема состоит в том, что в генераторе состоящем из, например 9и элементов могут возникать как колебания с частотой 1/18Td, так и колебания с частотой 1/6Td. То есть по кольцу будут распространяться группы сигналов в виде трёх логических единиц, и трёх "нулей". Часто возникающая задача получения тактовых импульсов со сдвигом в 90 и 180 градусов может быть решена объединением трёхэлементных кольцевых генераторов в более сложную структуру (Фиг. 5). Такая схема генерирует две пары комплементарных сигналов сдвинутых на 90 градусов. Существуют структуры, состоящие из инверторов, для генерации восьми и более фаз. Иногда требуется получение нечётного количества фаз, но простая схема из, к примеру, 5и инверторов имеет суммарную задержку не позволяющую получить сигнал требуемой частоты. В этом случае возможно построение пяти-фазного кольцевого генератора из нескольких трёхэлементных (Фиг. 7).
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .