反相器構(gòu)成的正弦波發(fā)生器電路

　　反相器是可以將輸入信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)180度，這種電路應(yīng)用在模擬電路，比如說(shuō)音頻放大，時(shí)鐘振蕩器等。在電子線路設(shè)計(jì)中，經(jīng)常要用到反相器。隨著微電子技術(shù)與工藝的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，以計(jì)算機(jī)為代表的各類(lèi)數(shù)字電子產(chǎn)品應(yīng)用越來(lái)越廣泛，與此同時(shí)也面臨著更加復(fù)雜的電磁環(huán)境。

　　CMOS反相器是幾乎所有數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的核心，它具有較大的噪聲容限、極高的輸入電阻、極低的靜態(tài)功耗以及對(duì)噪聲和干擾不敏感等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于數(shù)字集成電路中。HPM可以通過(guò)縫隙、孔洞以及外露連接線纜等“后門(mén)”途徑，耦合進(jìn)入電子系統(tǒng)內(nèi)部，影響系統(tǒng)內(nèi)器件的正常工作，CMOS反相器作為構(gòu)成數(shù)字集成電路最基礎(chǔ)的功能單元和數(shù)字電子系統(tǒng)中最為典型的器件，極易受HPM“后門(mén)”耦合作用的影響，進(jìn)而產(chǎn)生干擾、擾亂或直接損傷效應(yīng)。另外，CMOS反相器有明確的邏輯功能，HPM或者其它類(lèi)型的強(qiáng)電磁脈沖對(duì)其產(chǎn)生的擾亂效應(yīng)相比于對(duì)其它器件來(lái)講更加明顯。

　　因此，研究數(shù)字集成電路或者數(shù)字電子系統(tǒng)的HPM效應(yīng)，可以從CMOS反相器的HPM效應(yīng)研究入手。已有研究指出HPM可以引起CMOS反相器的閂鎖（latch-up）效應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致擾亂效應(yīng)，Kim等人對(duì)CMOS反相器的HPM效應(yīng)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，得到了一些重要結(jié)論，比如，當(dāng)HPM頻率較高時(shí)其引發(fā)的CMOS反相器擾亂效應(yīng)將會(huì)被抑制等，CMOS反相器在HPM作用下會(huì)發(fā)生門(mén)鎖效應(yīng)并導(dǎo)致功能擾亂，但是一段時(shí)間后其功能可能會(huì)恢復(fù)正常，HPM引起CMOS反相器閂鎖效應(yīng)的能量閾值特性。這些報(bào)道多數(shù)都是HPM效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果描述和規(guī)律統(tǒng)計(jì)，而針對(duì)具體效應(yīng)與規(guī)律進(jìn)行機(jī)理分析和微觀解釋的研究則相對(duì)較少。

　　如圖所示為反相器構(gòu)成的正弦波發(fā)生電路。該電路可獲得幾兆赫以上高穩(wěn)定性的正弦波。圖中A1和晶振組成振蕩電路，A1的輸出再經(jīng)緩沖器A2后輸出正弦波信號(hào)。電路中，A1為線性放大器，整個(gè)電路工作于放大狀態(tài)。由于采用的晶振特性不同．電路輸出頻率和電壓有所不同，而R2可用來(lái)進(jìn)行波形調(diào)整。為了獲得準(zhǔn)確的振蕩頻率，可在電容C1兩端并聯(lián)半可變電容進(jìn)行微調(diào)。電路的振蕩頻率由晶振決定，改變晶振可改變輸出信號(hào)頻率。