Étape 2: Théorie (comme il est) - Electronique
La figure 1 présente le schéma du circuit qui va faire la création et en multipliant les formes d’onde ci-dessus.
Comment fonctionne le circuit au-dessus de fonction ? Prendre un coup d’oeil à la première section de l’oscillateur, l’un avec NAND1, R1 et C1. La première chose à noter à propos de cet article est que la porte NAND1 a ses entrées rejoints ensemble ce qui en fait agir comme un simple convertisseur de Trigger de Schmitt. Lorsque le circuit est allumé en clôture l’interrupteur S1 la sortie de NAND1 va élevé. Cela charge le condensateur C1 à travers la résistance R1. Lorsque la tension sur la C1 se lève pour le seuil de déclenchement logique « élevé » des entrées de NAND1 puis NAND1 passe à un débit faible. Le condensateur C1 puis décharge à travers la résistance R1 jusqu'à ce que la tension sur la C1 passe le seuil de NAND1 logique « faible » d’entrée, ce qui provoque le NAND1 revenir à avoir un rendement élevé. Ensuite, le cycle se répète.
Les deux phases d’oscillateur suivantes (NAND2 et NAND3) ont une opération similaire, sauf que leurs entrées ne sont pas joints ensemble pour faire des onduleurs. Au lieu de cela, une des entrées sur chaque NAND est utilisée comme une ligne « enable » avec un signal provenant de la première étape. Lorsque les entrées « enable » du NAND2 et NAND3 sont détenues hautes NAND2 et NAND3 sont autorisés à osciller tout comme le NAND1 stade (mais avec des constantes de temps différents). Mais quand les entrées « enable » du NAND2 et NAND3 sont maintenues basses puis leurs sorties sont obligés d’être élevé, étant donné que la seule façon que leur production pourrait aller faible serait pour les deux entrées d’être élevé. La table de vérité NAND ci-dessous il épelle tous dehors.
La figure 2 montre la table de vérité NAND.
L’étape finale, NAND4, prend les deuxième et troisième étages et les multiplie ensemble. Il en résulte un signal modulé (à partir des circuits oscillateurs « ton » et de « modulation ») que les cycles sur et en dehors, comme si le Tribble on respire. Ce signal est ensuite transmis, à travers la résistance R4, à un amplificateur simple émetteur qui alimente une enceinte (Oui Oui, je sais il est censé pour être une diode en parallèle avec la charge inductive... mais le circuit fonctionne très bien sans lui).
Le dernier aspect du circuit est le condensateur variable C4 dans la troisième phase de l’oscillateur. Ce condensateur est ajouté en parallèle avec la C3 et est constitué de deux feuilles de clinquant de cuivre avec une entretoise compressible entre eux. La C4 vise à ajouter un peu de « caractère » au bruit fait par le jouet. Lorsque les plaques d’aluminium sont pressés ensemble l’écart entre eux est diminuée ce qui augmentera la capacité du C4 (capacité est proportionnelle à la surface plate et inversement proportionnelle à la séparation de la plaque). Augmenter la capacité combinée de C3 et C4 diminue un peu la fréquence de l’oscillateur de « ton » troisième étape. L’effet est faible mais perceptible.
L’utilisation de la logique de déclenchement de Schmitt est nécessaire car nos oscillateurs nécessitent la construction à hystérésis qu’elle a afin d’avoir le retard de phase nécessaire dans la boucle de rétroaction. L’hystérésis est sous la forme d’une séparation entre les niveaux de tension nécessaires pour les États logiques de hautes et basses. Simple logique CMOS a transition de faible à élevé logique à propos le point médian de la différence entre les tensions d’alimentation et de masse. Lorsqu’une entrée est au-dessus de la moitié de la tension d’alimentation, il est interprété comme haut. Lorsqu’une entrée est inférieure à la moitié de la tension d’alimentation, il est interprété comme faible. Triggers de Schmitt, en revanche, interpréter les entrées différemment. Pour qu’une entrée être considéré comme élevé, il faut aller au-dessus du milieu de tension plus la moitié de la construction en tension de l’hystérésis. Et une entrée être considéré comme faible, il faut aller dessous du point médian de tension moins de la moitié de la construction en tension de l’hystérésis. C’est l’hystérésis « zone morte » qui permet d’oscillation.
Un stade d’oscillateur comme un des trois décrits ci-dessus qui a été faite d’ordinaire logique CMOS serait simplement s’installent au milieu tension et oscillent pas correctement (mais il attire encore actuel). Alors que celle faite de Triggers de Schmitt oscillera comme requis. Simple logique CMOS (onduleurs, par exemple) peut être faite à osciller tel qu’utilisé ici, mais onduleurs/tampons supplémentaires sont nécessaires pour compenser le manque d’hystérésis de tension interne. Ces portes supplémentaires augmenterait notre décompte porte au-delà de ce qui est disponible sur une seul 4xxx série IC. Si nous ne faisons les choses de cette façon, nous utiliserons plutôt portes Trigger de Schmitt.
