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74HCU04, 74HC04 を使って水晶振動子とセラロック(R)を振動させてみた

移転しました。

ブレッドボード上で発振回路を組んでPDS5022S 25 MHz 100 MS/sデジタルオシロでみてみました。プローブは60 MHz。(ブレッドボードはこのようなアナログな回路には良くないけれど。)電源は~3.3 V


74HCU04の1回路を負性抵抗として使った。その出力を74HCU04のもう1回路通したところの出力をキャプチャしました。(本来なら最終段は74HC04などのバッファ入り(74HCU04 3回路分)のNOTを入れるべきですが。)左からコンデンサ内蔵のセラロック4 MHz, 8 MHz, 10 MHz

室温は18 degC。どれも公称値より1%弱低い。クロックが早いほどなまる。オーバーシュートするけどこんなものなんでしょうか。


次のは2回路ともバッファ入りで。74HC04 セラロック10 MHz


次のは水晶振動子, 22 pF, 74HCU04。左から12 MHz, 24 MHz, 24 MHz(Timeスケール違い)

なまる。デジタル回路への入力だと、一回シュミットトリガに入れないと誤動作しそうなHD74HCU04を使っていますが、仕様書を見るとoutput fall, rise timeが typ 8 ns@4.5 V, 21 ns@2 V だそうです。24 MHz ~ 1/40 ns(rise + fallで)ですから、矩形波にならないのは74HCシリーズを使っていると仕方がないのかも。74ACや74VHCシリーズはそれよりも早いのでそのほうが良さそうです。でも入手性がよくないので、高い周波数の場合は、おとなしく発振器を買ったほうが良さそうと思った。あとは4000シリーズは遅いので、オーバートーン発振させたくない低い周波数の振動子に良いらしい。
一番右側の図をみると、2 MHzくらいの振動が重層しています..。うなりだとすると、26とか22 MHzとか。これは違うか。24*1/3 = 8 MHzならわかるのだけども。


22pF, 74HC04, 24 MHz

74HC04だとでこぼこ