OSCILLATORE A RILASSAMENTO A PORTE
INVERTENTI CMOS 4000

La formula per il calcolo esatto di oscillazione per questo tipo di astabile è piuttosto complessa, la spiegazione stessa di come esso funziona implica la conoscenza della struttura interna della tecnologia costruttiva della serie 4000 CMOS.
Accontentandosi di una formula che approssima il valore di oscillazione, si può dire:

FO=1/(2.2*R*C) dove:
FO = frequenza di oscillazione in Hz
R = resistenza collegata fra le due porte in Ohm
C = il condensatore in Farad

La resistenza collegata sugl'ingressi della prima porta normalmente deve essere ALMENO dieci volte il valore di R, in realtà può arrivare tranquillamente a 10 MOhm.
Per questo tipo di oscillatore va bene qualunque porta invertente della serie 4000 per esempio vanno bene 2 sezioni di 4011, 4093, 4001, 4009 ecc.
Essendo le due sezioni contenute nello stesso integrato,il valore di soglia di commutazione delle due porte è lo stesso, questo permette una stabilità di frequenza, ammettendo R e C stabili, migliore dell'1% in un range di temperatura -55 +125 gradi centigradi.
Per variazioni della tensione di alimantazione del 15%, la FO non dovrebbe variare più del 5%.
Il grande pregio di questo oscillatore, dovuto alle alte impedenze di ingresso, (10^12 Ohm) è la possibilità di usare condensatori non elettrolitici quiondi molto più stabili. Se possibile condensatori in polistirolo, policarbonato, polistirene o al limite mylar, solo nel caso che la stabilità non sia un dato importante, si può usare condensatori ceramici (magari NPO) ma personalmante lo sonsiglio.
Dato che R può arrivare tranquillamente ad 1 MOhm, l'ideale sarebbe usare R del tipo a strato metallico, (variazioni tipiche di 50 parti per milioni per grado centigrado) in pratica per ottenere il valore di oscillazione esatto si sceglie un buon condensatore con il valore il più vicino possibile alla capacità calcolata, e poi per R si adopera un trimmer in cermet 10 giri, o meglio una resistenza a strato metallico, con in serie un trimmar cermet 10 giri di valore più basso possibile. Un altro grande pregio della serie 4000, unica nella grande famiglia degli IC digitali, è la possibilità di funzionare fra 3 e 15 V, quasto permette un interfacciamento con circuiti lineari, magari del tipo FET INPUT; in realtà la massima frequenza di funzionamento, molto variabile fra marca e marca è proporzionale alla tensione di alimantazione; e non va molto oltre i 3MHz, per frequenze superiori si può usare la serie 74HC che però funziona a 5V.

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ag. 13-10-02 FOTO E BISCHERATE

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