Представьте себе два инвертора, соединенных между собой, как показано на Рисунке 2, с прямоугольными управляющими импульсами, подаваемыми на вход U1 непосредственно, а на вход U2 – через разделительный конденсатор CC; при этом входные ограничительные диоды элемента U2 обеспечивают восстановление постоянной составляющей.
Рассмотрим полупериод прямоугольных импульсов в состоянии «лог. 0». Оба p-канальных полевых транзистора элементов U1 и U2 включатся, соединяя с шиной V+ вывод конденсатора CP, подключенный к U1, и с землей – вывод, подключенный к U2. При этом CP будет заражаться при верхнем по схеме выводе, подключенном к V+, а нижнем – к земле. Обратите внимание на обратную полярность тока, проходящего через выходной вывод U2, обусловленную током конденсатора CP, идущим в землю через p-канальный транзистор и вывод положительной шины питания элемента U2.
Затем рассмотрим, что произойдет, когда управляющий сигнал перейдет в состояние «лог. 1».
Теперь p-канальные полевые транзисторы закроются, а n-канальные включатся. Это заставляет заряд, ранее принятый конденсатором CP, стекать в землю через U1 и вывод V- элемента U2, тем самым завершая цикл накачки, который доставляет квант отрицательного заряда
Q- = –(CPV+ + CFV-)
для накопления в CF. Обратите внимание, что через U2 снова протекает обратный ток. Этот цикл повторится при следующем изменении уровня управляющего сигнала, и так далее, и так далее.
Во время запуска, пока на конденсаторе CF не накопится напряжение, достаточное для нормальной работы внутренних схем логического элемента и управления затвором полевого транзистора, ограничительные диоды элемента U2 служат для выпрямления сигнала возбуждения конденсатора CP и заряда CF.
Такова теория. Практическое воплощение Рисунка 2 в виде полноценного инвертора напряжения показано на Рисунке 3. На самом деле все не так сложно, как кажется.
Полная схема инвертора напряжения: генератор накачки 100 кГц (частота устанавливается постоянной времени R1C1), триггер Шмитта и драйвер (U1) и коммутатор (U2).
Нет комментариев