Semplice oscillatore con Hex Inverter.

La presente pagina ha per oggetto la sperimentazione di un oscillatore controllato al quarzo, utilizzando degli hex inverter. Gli inverters, nel numero di 6, sono contenuti nell'integrato CD4069. Le logiche inverter, come il nome suggerisce, hanno la proprietà di invertire nel terminale di uscita il livello logico applicato a quello di ingresso.

L'inverter ha il seguente simbolo grafico:

Per scaricare il datasheet dell'integrato CD4069 clicca l'icona PDF

Circuito elettrico

Come vedesi dallo schema elettrico riportato nell'immagine sottostante, dell'integrato CD4069 vengono utilizzati 2 inverters dei sei disponibili, il secondo dei quali è utilizzato per amplificare il segnale ottenuto dal primo. I valori dei componenti passivi dipendono dalla tensione e dalla frequenza del quarzo utilizzati. Nella fattispecie, il quarzo usato è quello tipico degli orologi digitali, quindi oscillante a 32768 Hz. Sperimentalmente, si è constatato che con una tensione di alimentazione di 5V, l'oscillazione si instaura immediatamente e stabilmente con i valori dei componenti passivi come riportati nello schema. Per avere visivamente controllo del funzionamento, la frequenza ottenuta viene applicata all'ingresso clock di un CD4060, utilizzato come divisore a 14 stadi. Alla fine della catena dei 14 flip-flops sarà presente una frequenza da 2Hz che pilota un LED che si accende e spegne di conseguenza.

Collegamento.

Dopo aver collegato convenientemente gli array di punti di alimentazione positiva e negativa della breadboard, come sempre si inizia col collocare gli l'integrati (a cavallo delle 2 semipiastre), quindi le resistenze il quarzo e i condensatori collegati al CD4069. Come vedesi dall'immagine della breadboard, dell'integrato CD4069 sono stati utilizzati gli inverter 1 e 3 i cui piedini di ingresso sono rispettivamente l'1 e il 5, mentre quelli di uscita sono il 2 e il 6. Del secondo integrato, CD4060, al piedino tre, corrispondente all'uscita del 14° stage dei flip-flop, si collega il positivo del diodo LED. Il negativo dello stesso LED viene collegato al negativo di alimentazione attraverso una resistenza da 120 Ohm. A mezzo di un ponticello si porta il segnale dell'oscillatore (piedino 6) al piedino 11 del CD4060, corrispondente all'ingresso di CLOCK di quest'ultimo, quindi si collega il piedino di RESET (pin 12) a massa. Fatto ciò si collegano i piedini di alimentazione dei 2 integrati, positivo e negativo, ai corrispettivi poli di alimentazione della basetta sperimentale. Fornendo tensione al circuito, ricordiamo 5V, con un alimentatore stabilizzato, si vedrà il LED lampeggiare ad una frequenza di 2Hz (2 lampeggi al secondo).