Esercizio oscillatore a rilassamento cmos

[Etemenanki]

...O ci aggiungiamo la resistenza che manca ? ...

Non ho capito esattamente per quale motivo vorresti aggiungere una resistenza (se leggo bene il tuo schema) in serie all'ingresso della prima porta, essendo una porta CMOS e collegata a niente altro.

Sia che si parli di porte ideali che reali, i loro ingressi hanno gia di per se resistenze talmente alte (infinita le ideali, decine di megaohm le reali), che una resistenza aggiunta in serie farebbe poca o nulla differenza

Potrebbe avere un senso solo per limitare gli eventuali picchi di corrente causati dal condensatore attraverso i diodi di clamp, su una porta reale, se il condensatore superasse un certo valore, ma li i valori non vengono dati, e nel caso ideale non avrebbe alcuna influenza, o sbaglio ?

[MarcoD]

Potrebbe avere un senso solo per limitare gli eventuali picchi di corrente causati dal condensatore attraverso i diodi di clamp, su una porta reale, se il condensatore superasse un certo valore, ma li i valori non vengono dati, e nel caso ideale non avrebbe alcuna influenza, o sbaglio ?

Concordo.
Potrebbe essere il caso di un circuito che con componenti reali funziona diversamente di quello con componenti ideali.


Non conoscevo il circuito.

Sono curioso di capire quale è il vantaggio di questo circuito rispetto a quello più semplice costituito da una sola porta invertente con isteresi e un resistore fra ingresso e uscita e un condensatore fra ingresso e massa.

Provo interessare IsidoroKZ

[djnz]

Potrebbe avere un senso solo per limitare gli eventuali picchi di corrente causati dal condensatore attraverso i diodi di clamp, su una porta reale, se il condensatore superasse un certo valore, ma li i valori non vengono dati, e nel caso ideale non avrebbe alcuna influenza, o sbaglio ?

Non è solo quello. I diodi impedirebbero di fatto alla tensione del condensatore di superare determinati limiti, e quindi cambierebbe la frequenza prodotta. La frequenza stessa diventerebbe dipendente anche dalla tensione di alimentazione e non solo da RC.

[Roswell1947]

EnChamade non ho capito perché il nodo a all'istante t=0- è pari a 2V-epsilon e poi a t=0+ diventa 5V+epislon inoltre Va=Vy-Vc o sbaglio?

[djnz]

Nell'istante t=0 il condensatore si è caricato fino a 2V (soglia di commutazione) attraverso X alto e Y basso. A quel punto le uscite commutano e il condensatore carico diventa per un attimo una pila in serie all'alimentazione che va ad alimentare la resistenza. A quel punto inizia a scaricarsi per poi caricarsi in senso opposto finché la tensione Va scende abbastanza da raggiungere la nuova soglia di commutazione.

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[EnChamade]

Forse parlo arabo... ci riprovo.

EnChamade non ho capito perché il nodo a all'istante t=0- è pari a 2V-epsilon e poi a t=0+ diventa 5V+epislon

Roswell1947, come detto parti con l'analisi posizionandoti nei pressi di una delle situazioni che provocano la commutazione. Se non fai così ti analizzi il transitorio che si ha all'accensione del circuito. Io ho scelto di mettermi nel caso in cui sta crescendo e quindi parto con l'analisi nel momento in cui (questo è ). Un istante infinitesimo prima é sotto alla soglia di un'infinitesimo e un'istante dopo é sopra alla soglia sempre di un valore infinitesimo (il famoso ). Questo è necessario farlo per una correttezza puramente teorica. Infatti l'invertitore è ideale e quindi alla soglia di commutazione l'uscita è definita di solito a .
Quindi, all'istante hai la commutazione di entrambi gli invertitori a che, per ipotesi di idealità, è trascurabile. Tuttavia in questa condizione devi assumere che durante la commutazione il condensatore si caricherà ancora di un' infinitesimo per portare gli invertitori ad una posizione stabile, oltre la soglia di commutazione. Quindi, per avrai che:
1) Il condensatore mantiene la sua tensione di carica (i famosi 2V+).
2) l'uscita del secondo invertitore si porta a 3 V.

Ne consegue che il nodo di porta a quei famosi 5V+, la somma delle due tensioni.

inoltre Va=Vy-Vc o sbaglio?

Si, e mentre può assumere solo i valori 0V e 3V, è continua e può avere segni deversi. Devi però definire i versi su uno schema elettrico prima di mettere giù equazioni. Io nel mio discorso ho implicitamente assunto questi riferimenti.

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P.S.1: Lo usiamo questo Latex?
P.S.2: dove studi? e cosa?

Lo schema è incompleto, e senza sapere se ci si aspetta un comportamento reale (con diodi clamp sugli ingressi) o ideale (con porta che accetta tensioni ampiamente eccedenti l'alimentazione) per me l'esercizio non può essere svolto.

djnz, non è così. Nella tecnologia CMOS non è così peregrino avere ingressi sopra le tensioni di alimentazione, a patto di dimensionare opportunamente l'ossido dei dispositivi MOS. Si fa tranquillamente.

[Etemenanki]

... Sono curioso di capire quale è il vantaggio di questo circuito rispetto a quello più semplice costituito da una sola porta invertente con isteresi e un resistore fra ingresso e uscita e un condensatore fra ingresso e massa.

Non saprei, io ho sempre usato una sola porta, mettendo al massimo la seconda all'uscita come semplice buffer per disaccoppiare ... la configurazione con due porte ha un po piu senso se le porte stesse non fossero trigger, in quel caso se ne usano due.

Non è solo quello. I diodi impedirebbero di fatto alla tensione del condensatore di superare determinati limiti, e quindi cambierebbe la frequenza prodotta. La frequenza stessa diventerebbe dipendente anche dalla tensione di alimentazione e non solo da RC.

Per la frequenza si, io mi riferivo all'utilita' di mettere una resistenza in serie ad un'ingresso che di per se ha gia una resistenza enorme e non e' connesso a niente altro

[Roswell1947]

EnChamade
Ora ,se ho capito bene,dall''istante in poi il condensatore si comincera a caricare secondo la legge mentre quindi la tensione nel punto A andra verso la soglia ...giusto?

[EnChamade]

quindi la tensione nel punto A andra verso la soglia ...giusto?

Si, esatto. Però le formule che hai scritto dei transitori non sono giuste.

Quando hai a che fare con un sistema del primo ordine, come in questo caso, e devi calcolare un transitorio di carica/scarica ti consiglio di ricordarti sempre la forma generale della soluzione che, nel caso di reti RC, vale per ogni tensione nella rete:

dove
a) è la soluzione in regime stazionario per la tensione in esame;
b) è il valore della tensione in esame all'istante in cui si inizia l'analisi (per convenzione ).

Nel tuo caso, a partire da , sei in questa situazione

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e per calcolare il transitorio di , basta applicare la formula sopra. In particolare,
a)
b)
da cui si trova facilmente


Ora però il tuo transitorio non arriverà fino alla fine () perché quando avrai una commutazione. Se chiamiamo l'istante di tempo quando questo avviene, troviamo che

da cui

Raggiunto l'istante abbiamo la commutazione di entrambi gli invertitori e si porta a -2V, come avevi già intuito al post [13].

Graficando quello detto fino a qui, abbiamo quindi il seguente andamento di :

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A questo punto avrai già capito quale è il periodo di oscillazione. Ma ti chiederei comunque di ricavare la seconda parte di transitorio e quindi dimostrare fino in fondo la relazione che esprime .

[Roswell1947]

Si in effetti mi sono accorto dell'errore che ho commesso e stavo per scriverlo,ero entrato in confusione con la tensione Va e mi chiedevo riferito a cosa,ovviamente era a ground,ma anche Vx era a ground e quind Va è la tensione sulla resistenza R..praticamente l'uscita Y pilota un circuito derivatore.mi hai preceduto.grazie mille.poiché allora =1-3=-2 inoltre deve valere la solita condizione per il condensatore (per non avere assurdi fisici) giusto?