インバーター ( HC74系 ) での発振回路の出力波形

  * このテスト結果は当社で作製した簡易基板にて行ったものの結果です。
 供給電源はE3646A プログラマブル電源 , オシロスコープは 54610B ( 500MHz帯域 ) にての測定です。
 使用したインバーターの型番等についてはお問い合わせください。


(1) Fo : 6.250000 MHz 、Vdd = + 5.0 V


 こちら の標準的なCMOS発振回路にて、74HC系統のインバーターを使用し、
一段目と2段目の間 (増幅前) で出力波形を測定しました。


プローブは 10:1 プローブ、負荷:13pF、 プローブのグラウンドリードは使用しません ( 余分な負荷が入るため)。


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(3) Fo : 6.250000 MHz 、Vdd = + 5.0 V ( 振動子にSeriesに500Ω追加 )


(1)の回路にこちらの回路負性抵抗(発振余裕度)のテストのため、
水晶振動子に直列に 500Ω の純抵抗を加えました。
波形はなまりましたが、Voh = 4.750V まであります。


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(4) Fo : 6.250000 MHz 、Vdd = + 5.0 V ( 振動子にSeriesに1KΩ追加


(1)の回路の回路負性抵抗(発振余裕度)のテストのため、
さらに今度は水晶振動子に直列に 1KΩ の純抵抗を加えました。
波形は大分なまりましたが、Voh = 4.500V まであります。







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このテスト回路では、Rd ( ダンピング抵抗)は使用していません。このテスト回路では、2KΩまで
負性抵抗を加えましたが、出力レベルは落ちるものの発振は続けました。このテストで使用したインバーター
は発振能力が非常に高く、十分な負性抵抗を確保できます。 回路ばらつきや部品のばらつきをカバーします。

またこれほどまでに発振余裕度がある場合は、逆にRdを挿入して、水晶振動子に
かかるドライブレベルを押さえてやる方が良いと思われます。

逆に回路の発振余裕度が低く、例えば上記のテスト(6MHzの回路にて)で、(3)500Ω追加で発振が
停止してしまうような場合は、Rdは取り外し、水晶両端のコンデンサの値を下げて、負性抵抗が
大きく取れるよう調整する必要があります。 それでも十分な負性抵抗が得られない
場合には、ICの周波数特性に問題がある場合があります。



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