Stap 1: Theorie (zoals het is) - golfvormen
Waarom CMOS? Hoge circuit impedantie en zeer lage huidige eisen leiden tot lange levensduur van de batterij en, zoals we verderop zien zullen, de onderste delen kost en beter in het afgewerkt speelgoed "karakter". Waarom CMOS 4xxx-serie? Omdat zij annuleerteken zitten stormloop vanuit een breed voedingsspanning: van 3 tot 18 Volt--iets voor speelgoed met een 9V batterij als een levering.
Afgezien van haar huidige extreem lage eisen biedt digitale CMOS een paar andere voordelen in deze analoge toepassing. Ten eerste de extreem hoge impedantie van CMOS schakelingen leidt tot toegenomen "ruis gevoeligheid"--het tegenovergestelde van lawaai immuniteit--die is iets dat we in deze toepassing willen. Neus gevoeligheid voegt karakter toe aan de Tribble. De extreem hoge impedantie en de lage interne lekkage van CMOS ook stelt ons in staat om een kleine condensator en hoge weerstand waarden gebruiken in onze RC netwerken. Weerstanden (van een bepaald precisie en warmtedissipatie capaciteit) over het algemeen kosten hetzelfde ongeacht hun ohmse waarde. Hetzelfde geldt niet voor condensatoren; de hogere capacitances de neiging om meer kosten, en van grotere fysieke grootte, dan de lagere.
Maar misschien de belangrijkste attractie van het gebruik van de CMOS poorten is de voldoening te weten dat u digitale logica blokken gebruikt om een analoge taak te doen. Een verbastering van logica... zo te zeggen.
Sommigen van u wellicht heeft gezien oscillator circuits die eenvoudige omvormers gebruiken, en u kon zeker onze drie oscillatoren van een single hex omvormer IC bouwen, maar dan moet je nog steeds zou een manier van de vermenigvuldiging van (en-ing) de uitgangen samen. Erger nog, omdat de omvormer circuits twee poorten per oscillator vereist ze zijn niet de meest slimme, spaarzaam manier om te bouwen van dit bepaalde stuk speelgoed. Daarom de IC die ik heb gekozen voor deze versie van de Tribble de 4093B quad is 2 vergende NAND Schmitt Trigger. Het kan bieden van alle drie oscillatoren, alsook de vermenigvuldigen/mixen van de signalen.
(Eigenlijk, ik zou hebben gebruikt een hex Schmitt Trigger-omvormer, de 40106B, als ik kon hebben gevonden bij de winkel. Aangezien ik zal laten zien onder een oscillator met behulp van een Schmitt Trigger moeten alleen een single omvormer. Misschien zal ik doen die elkaar dag want het is nog interessanter dan het huidige ontwerp als een voorbeeld van Micky Mouse logica en toegepaste bullshit.)
Figuur 1 toont de spanning vs. de tijdgrafiek van de drie signalen die we willen mengen (en het gemengde resultaat). De RC spanningen zijn rode sporen. Blauwe sporen zullen de resultaten van de "omvormers" (eigenlijk NAND Schmitt Trigers) van de fasen.
Figuur 2 toont de drie signalen vermenigvuldigd (en-ed) samen.
Merk op dat de frequentie-verhoudingen in de cijfers niet zijn op schaal.
