Te sugerimos que pruebes esta resolución en un ambiente controlado antes de pasarlo a producción, saludos.
Solución:
Un inversor disparador Schmitt es una mala idea para el primer inversor que impulsa el cristal directamente. Es posible que ni siquiera oscile en absoluto como se muestra, u oscile a alguna frecuencia no deseada. Tenga en cuenta la resistencia R1. Se supone que eso polariza el inversor como un amplificador lineal cerca de la mitad de su rango de salida. El pequeño ruido generado por el inversor será filtrado por el cristal para que la parte del ruido en la frecuencia del cristal regrese a la entrada del inversor con un cambio de fase. El inversor lo amplifica, lo filtra nuevamente a través del cristal, etc. Eventualmente, las oscilaciones se acumulan hasta un nivel constante, lo que puede tomar cientos de ciclos o más.
Esto supone que el primer inversor es aproximadamente un amplificador lineal. Un disparador Schmitt lo hace altamente no lineal. Introducirá frecuencias propias y posiblemente saturará el cristal. Los cristales son filtros altamente sintonizados, pero darles una mierda para filtrar no dará como resultado una buena precisión de frecuencia y puede permitir oscilaciones estables en una frecuencia diferente a la deseada.
El segundo inversor, que es un disparador Schmitt, tiene cierto sentido. El primer inversor realmente produce una señal analógica. Será más una onda sinusoidal que una onda cuadrada, y probablemente no tendrá una amplitud completa de riel a riel. Normalmente, amplificar y recortar esto ejecutando a través de otro inversor es lo suficientemente bueno. El disparador Schmitt debería hacer que la señal de salida digital sea un poco más limpia.
Por lo general, los disparadores Schmitt no se usan en controladores de cristal. Esto se debe a que no se pueden usar para el primer inversor y es más fácil usar varios inversores en el mismo chip. El 74HC04 que mencionas tiene 6 de ellos en un chip, por ejemplo.
Nuevamente, la mayoría de las veces, después de la primera etapa con solo otro inversor, se obtiene una onda cuadrada lo suficientemente buena. Si realmente necesita bordes rápidos y la frecuencia del cristal es baja, un disparador Schmitt puede ayudar. Todavía puedes hacer eso con un 74HC04. Usaría un inversor para hacer funcionar el cristal, un segundo solo como un búfer, luego dos con un poco de retroalimentación de CC alrededor de ellos para hacer que se dispare Schmitt. La razón por la que se necesitan dos inversores es que necesita una ganancia positiva.
Esto es de lo que estoy hablando:
Nuevamente, para muchas aplicaciones, la salida de IC1B será lo suficientemente buena.
Tenga en cuenta también que este circuito requiere un resonancia paralela cristal. Esto significa que su frecuencia se especifica donde el cambio de fase es correcto para la retroalimentación alrededor de un amplificador con ganancia negativa. Un cristal resonante en serie funcionará, pero la frecuencia se desviará un poco.
Tenga en cuenta que la “acción del disparador Schmitt” (entrada basada en un comparador de cruce agudo) a menudo se confunde con un “disparador Schmitt” (amplificador con retroalimentación positiva que produce histéresis).
Ejemplo: El 74HCU04 es una pieza con inversores hexagonales sin búfer diseñados específicamente para crear osciladores. Tiene entradas “Schmitt Trigger Action”, por lo que el símbolo del inversor no tiene el símbolo de histéresis.
Los diseñadores aficionados pueden encerrarse en la palabra “Schmitt” y asumir que la entrada tiene histéresis y agregar el símbolo incorrectamente.
NO utilice piezas con búfer para construir osciladores, ya que su ganancia extremadamente alta (del orden de mil o más, frente a 100 o menos para los que no tienen búfer) los hace muy sensibles a cualquier variación paramétrica, es decir, tensión de alimentación, temperatura cambio, tolerancia de la pieza, variaciones de oblea a oblea y de puerta a puerta, etc.
Los osciladores de cristal de cuarzo generan ondas sinusoidales, lo que no es apropiado para una señal de reloj, ya que queremos que los bordes ascendentes y descendentes sean lo más limpios posible.
El disparador Schmitt se utiliza para generar una onda cuadrada a partir de esta onda sinusoidal. Sus propiedades de histéresis lo hacen robusto contra false disparando
La señal de salida será más limpia y el generador de reloj podrá activar inmediatamente una entrada digital de alta Z.
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