Внешние RС и LC-генераторы
Внешние RC- и LC-генераторы применяются в микроконтроллерных схемах, если требуется установить нестандартную тактовую частоту, обеспечить её плавное регулирование, произвести частотную или фазовую модуляцию. В других случаях проще, дешевле и выгоднее использовать внутренний RС-генератор МК.
Стабильность частоты RC-генераторов (Рис. 5.8, а...е) на порядок хуже, чем у ПКР. Это связано с низкой добротностью RС-цепей. В генераторах, собранных на их основе, частота сильно зависит от температуры и напряжения питания.
Стабильность LC-генераторов (Рис. 5.9, а, б) занимает промежуточное положение между RC- генераторам и и ПКР, однако их относят к схемной «экзотике». Дело в том, что LC-генераторы содержат моточные изделия и занимают больше площади на печатной плате, чем ПКР, не имея существенных преимуществ.
Рис. 5.8. Схемы тактирования МК внешними RС-генераторами:
а) RС-генератор с плавным регулированием частоты. Рекомендуемые сопротивления и ёмкости указываются в даташите МК. Линию ХТ2 оставляют свободной, хотя с неё можно снимать выходной сигнал, делённый по частоте (если это оговорено для конкретного МК). Резистор R1 ограничивает сверху максимальную частоту. Вместо двух резисторов может быть установлен один. Ёмкость конденсатора СУ должна быть больше 20 пФ, чтобы не влияла паразитная ёмкость монтажа. Скорость перестройки частоты должна быть меньше 2% за период генерации;
б) простейшая схема регулирования тактовой частоты МК. Конденсатор, входящий в RC-генератор, располагается внутри корпуса микросхемы и подключается к выводу XT 1 конфигурационными битами (такая особенность присуща далеко не всем типам МК). Переменный резистор R1 впоследствии может быть заменён заранее подобранным постоянным резистором;
в) управляемый RC-генератор с частотозадающей цепью R1, С1. Чтобы он успешно запустился, на выводе 5 тригера DDI должен присутствовать ВЫСОКИЙ уровень. Для этого подаётся короткий импульс отрицательной полярности £/вх. Если требуется «самовыключение» МК, то на его выходе устанавливается ВЫСОКИЙ уровень, который вызывает переброс триггера DDI в противоположное состояние до прихода следующего импульса £/вх;
г) двухчастотный RC-генератор. Низкая частота обеспечивается элементами R1, СУ, при этом резистор R2 «висит в воздухе», ввиду настройки линии порта МК в режим Z-входа. Для повышения частоты работы генератора линия МК переводится в режим выхода с ВЫСОКИМ уровнем, при этом резисторы RI и R2 электрически соединяются параллельно;
д) внешний RС-генератор с широким допуском напряжения питания, выходящим за норму +5.5 В. Это может случиться, например, при питании от пяти аккумуляторов 1.2 В;
е) RС-генератор с инвертором на транзисторе VT1. Резистором /урегулируется тактовая частота. Диапазон генерации — килогерцы.
Рис. 5.9. Схемы тактирования МК внешними LC- генераторам и:
а) схема замещения кварцевого резонатора LC- контуром L1, СУ, С2. Конденсатором С J регу лируется тактовая частота в достаточно широких пределах. Диапазон генерации — мегагерцы;
б) регулирование частоты LC-генератора сдвоенным конденсатором СУ от ДВ/СВ радиопри ёмников. Скорость перестройки частоты должна быть меньше 2% за период генерации.
Источник: Рюмик С.М. 1000 и одна микроконтроллерная схема.