Điều gì sẽ xảy ra nếu đầu ra từ cổng KHÔNG được đưa vào - TRỞ LẠI sang đầu vào OWN của nó?

Không cổng, nếu nhận được đầu vào 0 (Tắt), nó sẽ cho đầu ra 1 (Bật). Và nếu nhận được đầu vào 1 (Bật), trả lại đầu ra 0 (Tắt).

Bây giờ, nếu - tôi có thể đưa đầu ra trở lại đầu vào của cổng không, thì chuyện gì sẽ xảy ra? Nếu cổng đang nhận đầu vào 1, nó sẽ cho đầu ra 0, và sau đó nếu nó nhận đầu vào 0, thì nó sẽ cho đầu ra 1.

Tình huống nghe có vẻ giống như một mô hình vật lý của một "mâu thuẫn bản thân" (tự giả) (giống như khi đứa trẻ bị sốt tấn công - Bertrand Russel chờ đợi để được anh trai của mình đánh lừa, chuẩn bị chống lại mọi thủ đoạn có thể xảy ra, của Bertrand Russel anh trai đã biến Bertrand thành một kẻ ngốc, bằng cách làm "không-april-lừa" chút nào, và nếu anh trai của Bertrand sử dụng bất kỳ trò lừa bịp nào, thì Bertrand sẽ không bị lừa tháng tư bị lừa bởi anh trai của mình).

Bây giờ, điều gì sẽ xảy ra trong trường hợp phần cứng thực sự được gọi là cổng KHÔNG ?

Tôi đánh giá các khả năng;

1. cổng sẽ luôn duy trì ở mức 0 (tắt).

2. cổng sẽ luôn duy trì ở mức 1 (bật).

3. Cổng sẽ là "PULSATING"; một lần nó sẽ 1 đầu ra; tại thời điểm tiếp theo, sau khi nhận được tín hiệu 1 (bật) đó, nó sẽ phát ra tín hiệu Không (tắt) và chu kỳ sẽ chạy và bật. Tần số của dao động này sẽ phụ thuộc vào đặc tính vật lý của thành phần mạch.

4. mạch sẽ bị hỏng (do một số dòng điện bất thường, quá nóng, v.v.) và sớm ngừng hoạt động vĩnh viễn.

Sẽ có điều gì đó xảy ra trong - những giả định này?

Tái bút Tôi đang suy nghĩ về vấn đề này từ các schooldays của tôi, nhưng vì tôi không biết, làm thế nào để lắp ráp một cổng không trong một mạch, từ nơi chúng có thể được mua, v.v; Tôi chưa thể thử nghiệm nó.

Điều gì xảy ra thường là trường hợp 3. hoặc 5.

Bạn chưa xác định trường hợp 5 :-)

• 5. Đầu vào-đầu ra được nối sẽ nằm ở một số điện áp gần giữa nguồn cung cấp.

74HC14: Khi một cổng kích hoạt Schmitt được sử dụng dao động sẽ gần như chắc chắn xảy ra.
Giả sử Vin-out ban đầu = low = 0.
Khi đầu vào = 0 đầu ra sẽ chuyển sang 1.
Thời gian thực hiện điều này là độ trễ lan truyền của cổng (thường là ns cho chúng tôi tùy thuộc vào loại.
Khi đầu ra bắt đầu tăng cao, tốc độ thay đổi sẽ là bị ảnh hưởng bởi tải.
Dưới đây tải là điện dung cổng đầu vào + bất kỳ điện dung dây đi lạc hướng qua kháng đầu ra cửa và bất kỳ kháng dây.
Cin_gate là trong bảng dữ liệu và có thể theo thứ tự của 10 pF (tùy theo gia đình).
Mở một điện dung dây PCB sẽ thấp.
Trong tình huống này, cuộn cảm cũng có thể có ảnh hưởng nhỏ nhưng thường nhỏ đến mức không thể biết được. Điện trở đầu ra rất khác nhau với loại cổng.
Rất xấp xỉ Rout_effective = V / I = Vout / Iout_max.
ví dụ: nếu dd = 5V, Iout max = 20 mA thì Rout ~~~ = 5 / .020 = 250 Ohms. Điều này rất năng động nhưng đưa ra một ý tưởng.

Khi Vout = 1 đã đưa Cin lên mức cao thông qua Ruperies + Rout thì cổng sẽ thấy VIn = 1 và bắt đầu chuyển sang Vo = 0. Sau khi trễ lan truyền, đầu ra bắt đầu giảm.
Và thế là nó tiếp tục.

74HC04 : Khi sử dụng cổng không kích hoạt Schmitt có thể xảy ra dao động CÓ THỂ xảy ra theo cơ chế ở trên nhưng nhiều khả năng cổng sẽ chuyển sang chế độ tuyến tính với Vin-Vout với khoảng một nửa cung.
Các cặp công tắc bóng bán dẫn bên trong được dự định là đầu ra cao hơn hoặc thấp hơn hầu hết thời gian có thể được giữ ở trạng thái trung gian. Điều này có thể dẫn đến sức hút hiện tại cao và có thể dẫn đến phá hủy IC, nhưng cũng có thể không.

Theo hướng dẫn của aa:

Bảng dữ liệu biến tần 74HC04 Độ trễ lan truyền ~ ~ = 20 ns Bảng dữ liệu biến tần 74HC14 Độ trễ lan truyền ~ ~ = 35 ns

Độ trễ lan truyền 74HC14 nhiều hơn khoảng 50% so với 74HC04 nhưng độ trễ của cổng đầu vào kích hoạt Schmitt menas mất nhiều thời gian hơn để tăng, do đó có thể có nghĩa là độ trễ chung gấp đôi đối với cổng kích hoạt Schmitt.

Nếu Cin = 10 pF và Rout = 250 Ohms thì hằng số thời gian của Vout lái Cin = t = RC = 250 x 10E-12
~ ~ = 3E-9 = 3 ns.
Các cặp số dưới đây được phân tách bằng "/" là cho 74HC04 / 74HC14 Vì độ trễ lan truyền ~ = 20/40 ns ('04 / '14) (xem hình 6 trong biểu dữ liệu 74HC04) sau đó tổng thời gian từ thấp đến cao và thấp đến cao cho 1 chu kỳ dao động có lẽ là 50/100 ns nên dao động khoảng 20/10 Mhz được đề xuất. Trong thực tế, cảm giác này có lẽ "hơi cao" đối với 74HC14 nhưng dao động trong dải MHz có thể không có tải khác ở mức 5V. 74HC04 có thể sẽ không dao động nhưng nếu nó có thể sẽ làm như vậy với tần suất cao hơn.

Lưu ý: Cổng Schmitt sẽ dao động ở tần số thấp hơn do độ trễ lan truyền dài hơn và do các ngưỡng hi-lo được xác định và phân tách bằng điện áp trễ - do đó Cin mất nhiều thời gian hơn để sạc. Cổng non Schmitt có thể sẽ dao động cao hơn nếu nó dao động nhưng có nhiều khả năng chuyển sang chế độ tuyến tính - có thể với dao động biên độ thấp được đặt chồng lên nhau.

Giới thiệu

Có gì bên trong?:

Mario đã chỉ ra sơ đồ khái niệm của một biến tần đơn giản như 74C04. Đây là một trong số các cổng CMOS đầu tiên - nhưng ổ đĩa đầu ra thấp là 'gây phiền nhiễu' và các cổng được đệm với nhiều ổ đĩa đã sớm xuất hiện. Để có được ổ đĩa hiện tại, họ có một giai đoạn đầu ra hiện tại cao tách biệt với giai đoạn đầu vào. Vì cả hai đều đảo ngược kết quả tổng thể KHÔNG phải là biến tần nên họ thêm giai đoạn đảo ngược thứ 3 để có được đảo ngược tổng thể. Kết quả cuối cùng là "một biến tần" bên ngoài và một hộp đen không rõ tình huống khi được điều khiển bán tương tự.

Đối với 74HC04 sơ đồ dưới đây như thể hiện trong
Fairchild và
TI và
NXP Datasheets
NHƯNG
ON-Semi ,
chỉ để được làm khác nhau giai đoạn 2 một bộ đệm với một đầu vào nghịch đảo. Kết quả là như nhau, logic khôn ngoan. Vì vậy, về tổng thể, không đảm bảo điều gì sẽ xảy ra khi được phép hoạt động theo kiểu bán tương tự.

Một biến tần 6 trong 74HC04:

Lưu ý rằng đây chỉ là phiên bản dựa trên ONE CMOS - có nhiều phiên bản CMOS khác.

CMOS là sử dụng phổ biến nhất nhưng ban đầu là TTL, LSTTL, STTL. ECL và nhiều hơn nữa.

những gì bạn đang mô tả được gọi là bộ dao động vòng

Đầu ra của bạn sẽ thẩm thấu với một tần số nhất định tùy thuộc vào độ trễ cổng của cổng KHÔNG của bạn.

Một cổng KHÔNG hoàn hảo sẽ dao động với tần số cao vô hạn.

Vì một thiết bị hoàn hảo như vậy không tồn tại, tần số của bạn sẽ là

$f=\frac{1}{2*t}$

Trong đó t là độ trễ cổng của cổng KHÔNG bạn sử dụng.

Nhìn vào sơ đồ bóng bán dẫn có thể thấy rằng mạch kết quả bao gồm hai bóng bán dẫn có cổng kết nối với cống của chúng. Cái gọi là bóng bán dẫn "kết nối diode" này hoạt động như một điện trở phi tuyến tính.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Về cơ bản, bạn kết thúc với một bộ chia điện áp và tùy thuộc vào kích thước bóng bán dẫn thực tế, bạn sẽ nhận được một điện áp nên bằng khoảng một nửa điện áp cung cấp.

Một biến tần duy nhất sẽ không dao động vì nó không có đủ độ dịch pha. Đối với một bộ dao động, bạn sẽ cần ít nhất ba bộ biến tần nối tiếp.

Điều này có thể phụ thuộc vào công nghệ, nhưng ít nhất một cổng TTL KHÔNG (bóng bán dẫn lưỡng cực) thường có thể được xem như là một bộ khuếch đại đảo ngược có mức tăng cao.

Bằng cách kết nối đầu vào với đầu ra, bạn tạo phản hồi âm mạnh, do đó bộ khuếch đại sẽ ổn định ở đâu đó giữa logic 0 và logic 1.

Nếu bạn kết nối đầu vào với đầu ra thông qua một điện trở, có thể có thể đưa vào và khuếch đại tín hiệu tương tự bên ngoài.

Các yếu tố bên trong của một cổng đơn thường không có đủ khả năng ký sinh (vì vậy độ trễ) để tạo ra dao động nếu được kết nối theo cách này. Tuy nhiên, một vòng 3, 5 hoặc nhiều cổng có thể có đủ độ trễ để tạo tín hiệu tần số cao thay vì chuyển sang trạng thái ổn định.

Tôi đã thấy các giải pháp "tương tự số" như vậy trong các bộ ổn áp (rất thanh lịch - một chip kỹ thuật số tự ổn định 5V) và máy phát điện (một chuỗi 3 cổng hoạt động như bộ dao động, ở đâu đó khoảng 8 MHz) trong tài liệu cũ của Nga. Các sơ đồ này tham chiếu các chip dòng K155 (tôi nghĩ, một cái gì đó giống như loạt 7400 cũ nên là tương tự phương Tây).

Không phải là một câu trả lời mới, mà là cách hiểu đơn giản mà "điểm- 5." (đó là khám phá bởi những người dùng khác), với một sự tương tự cơ học đơn giản .

Một cổng không có thể được so sánh với một đòn bẩy, với một điểm tựa cố định, nghỉ ngơi ở trung tâm của đòn bẩy. (Chẳng hạn như trong một cái kéo).

Nếu một đầu của nó (được coi là đầu vào) được nhấn xuống , đầu kia (được coi là đầu ra) sẽ tăng lên .

Và trong ngược lại , nếu đầu vào-end snatched- lên , sản lượng-end deeps- xuống .

Chúng tôi nghĩ,

Lên = 1

Xuống = 0

Trong mô hình cơ học này, không có cách đơn giản nào để nối đầu vào với đầu ra, vì vậy chúng ta sẽ đi theo con đường gián tiếp nhẹ . ...

Điều gì xảy ra khi nhiều hơn 1 cổng không được lắp ráp trong Sê-ri kết hợp.

Một số ODD không có cổng trong chuỗi (bộ tạo dao động vòng khá giống nhau) hoạt động giống như một cổng Không . Tương tự - là trong đại diện cơ khí của chúng tôi.

1 đòn bẩy (chứa 1 điểm tựa và 2 đầu) = 1 không cổng.

Bây giờ, vì sự kết hợp này sẽ hoạt động như một cổng duy nhất và đầu ra của nó có thể tương tác với đầu vào của nó , như thế này.

Các giá đỡ được vẽ chỉ có nghĩa là, các điểm tựa được giữ cố định tại vị trí xác định và đường giao nhau của 2 đòn bẩy riêng biệt (= cổng không riêng biệt) có thể di chuyển lên hoặc xuống

Vì vậy, nếu chúng ta có thể Tham gia bắt đầu và kết thúc (và có thể cung cấp cho hệ thống phù hợp để chịu được áp lực vượt quá ở giữa 2 đòn bẩy lân cận) ...

Toàn bộ điều sẽ tạo thành một vòng tròn mặt phẳng; không có kết thúc vào 0 hoặc 1. Nhưng trên ...

... 0,5. Các vị trí trung gian.

Như thế này:

Trong hình ảnh cuối cùng này, hình ảnh bên trái là một đòn bẩy duy nhất, được thể hiện giống như bản đồ thế giới được vẽ trên trang 2d, với một chút Alaska ở phía đông của Nga và một chút của Nga ở Phía tây Alaska.

Trong hình ảnh cuối cùng, hình ảnh bên phải, hiển thị, vị trí phẳng, nằm ngang, với giá trị 0,5.

Một cổng thông thường (không phải kích hoạt schmitt) về cơ bản có thể được xem như một loại bộ khuếch đại đảo ngược thường được vận hành trong bão hòa. Bằng cách kết nối đầu ra với đầu vào, chúng tôi áp dụng phản hồi âm cho bộ khuếch đại này.

Kết quả của điều này phụ thuộc vào đáp ứng tần số. Một cổng không một tầng sẽ có phản hồi thứ tự đầu tiên và sẽ đâm ở mức độ ở đâu đó giữa hai đường ray điện.

Một cổng ba giai đoạn ("được đệm") sẽ không có phản hồi thứ ba. Ở tần số vượt qua tần số ngắt thứ hai, điều này sẽ gây ra sự dịch pha khoảng 180 độ biến phản hồi tiêu cực thành phản hồi tích cực. Nếu cổng vẫn có mức tăng ở các tần số đó thì bạn sẽ có thiết bị thẩm thấu.

"Phản ứng thứ ba" là gì? "Tần số nghỉ thứ hai" là gì?

Mỗi bộ khuếch đại hoạt động như một bộ lọc thông thấp. Nói chung, một bộ khuếch đại giai đoạn duy nhất có đáp ứng thứ nhất.

Một bộ lọc có phản hồi thứ tự đầu tiên có thể được xấp xỉ bằng hai đường thẳng trên biểu đồ với thang đo log-log. Trong phép tính gần đúng này, mức tăng vẫn không thay đổi cho đến khi tần số phá vỡ giảm xuống với tốc độ 20dB mỗi thập kỷ (~ 6dB mỗi quãng tám). Trước tần số ngắt, đầu vào cùng pha với đầu ra. Sau tần số ngắt, đầu ra lệch pha 90 độ với đầu vào.

Một bộ lọc có đáp ứng bậc hai có hai tần số ngắt và có thể được đánh giá bằng ba đường thẳng trên biểu đồ log-log của chúng tôi. Một lần nữa trong ứng dụng này, mức tăng vẫn không thay đổi với 0 pha cho đến tần số ngắt đầu tiên. Sau đó, nó giảm ở mức 20dB mỗi thập kỷ với 90 độ dịch pha cho đến tần số ngắt thứ hai. Cuối cùng, nó giảm xuống 40db mỗi thập kỷ với 180 độ dịch pha.

Một bộ lọc có đáp ứng bậc ba có thể được xấp xỉ bằng bốn đường thẳng trên biểu đồ log-log của chúng tôi theo xấp xỉ sau tần số ngắt đầu tiên, bạn có mức giảm 20 dB / thập kỷ và dịch pha 90 độ, sau tần số ngắt thứ hai bạn có mức giảm giá 40 dB / thập kỷ và dịch chuyển pha 180 độ và sau tần số ngắt thứ ba, bạn có sự thay đổi pha 270 độ và mức giảm 60 dB / thập kỷ.

Sự gần đúng này là không hoàn hảo, trong thực tế, có một sự chuyển tiếp nhẹ nhàng hơn về cường độ và pha trong khu vực xung quanh mỗi tần số phá vỡ nhưng nó đủ tốt cho mục đích của chúng tôi.

Khi chúng ta đặt ba bộ khuếch đại, mỗi bộ có đáp ứng thứ tự đầu tiên, chúng ta sẽ có một hệ thống có đáp ứng thứ ba.

Q: Câu trả lời này có hữu ích không?
A: Tôi nghĩ vậy. (Một số có thể không :-)).

Nó sử dụng sự hài hước dưới dạng thực hiện một trò đùa rất cũ - và xảy ra để đối phó với sự đảo ngược và dao động theo cách tương tự với biến tần trong câu hỏi này.

Ngày mai

Người mới đến Ben đã đăng một liên kết đến một cái gì đó được cho là không liên quan bởi một số người.
Nó thực sự phù hợp và gần như hữu ích và cũng hơi thú vị.
Luôn luôn nhầm lẫn báo cáo trang web có vấn đề về tường lửa - hệ thống của tôi, (về mặt bảo mật), không 'phàn nàn' khi tôi truy cập trang web.

Liên kết này mà Ben cung cấp là một video dài 40 giây cho thấy một "nhà khoa học" đang thử nghiệm thả bánh mì nướng bơ và một con mèo và chú ý cách chúng hạ cánh. Những gì anh ấy làm tiếp theo phù hợp với một trò đùa tiêu chuẩn. Trong bối cảnh, anh chàng trợ lý như Igor rất chăm chỉ trong công việc. Bánh mì nướng, mèo, một số băng keo và bộ máy của Igor tạo ra thứ gì đó liên quan đến câu hỏi này. Nó liên quan đến đảo ngược và dao động và (có thể phản hồi). Cộng với một nụ cười hài hước.

Tôi thích thử nghiệm thả bánh mì nướng ~ = 20mm - và kết quả không như mong đợi.
Điều đó gần đúng về độ khó của câu hỏi - và có lẽ là kết quả.

Ngoài ra, Ben lưu ý "... và nó tạo ra sức mạnh vô hạn." .
Điều đó có ý nghĩa trong bối cảnh bánh mì nướng + mèo nhưng không liên quan quá nhiều đến câu hỏi này.