Rengasoskillaattori - elektroninen laite , joka koostuu parittomasta määrästä invertterivaiheita tai digitaalisia inverttereitä ja jota käytetään tuottamaan sarja suorakulmaisia pulsseja. Generation johtuu siitä, että elementtien piirin vahvistus on suurempi kuin yksikkö ja vaiheviive on yli 180 astetta. Yhden portaan tulon ja lähdön sulkeminen ei pääsääntöisesti johda generointiin, koska vain ensimmäinen ehto täyttyy. Yksi invertoiva porras, jossa on viivelinja (KUVA 1) tulo-lähtöliitännässä, pystyy kuitenkin generoimaan.
Yksinkertaisin generaattori (kuva 2) voidaan rakentaa yhdistämällä kolme invertteriä renkaaseen. Tällainen piiri käynnistyy välittömästi virran kytkemisen jälkeen ja tuottaa signaalin taajuudella 1/6Td, missä Td on signaalin etenemisviive yhden invertterin kautta. "Puhdassa" muodossaan tällaisella generaattorilla on vahva taajuusriippuvuus syöttöjännitteestä ja lämpötilasta sekä niiden transistorien ominaisuuksista, joista digitaaliset invertterit on rakennettu. Tätä ominaisuutta käytetään kuitenkin integroiduissa piireissä prosessiparametrien ohjaamiseen. Pieni testilohko, joka koostuu tyypillisistä (kirjasto)elementeistä, kuten invertteristä, NAND-, OR-NOT-elementeistä yhdistettynä rengasgeneraattoreihin, muodostaa joukon signaaleja, joiden taajuusmittaus antaa tietoa kunkin elementin viiveistä. tietty prosessi, syöttöjännite ja lämpötila.
Invertterin läpi kulkevan virran rajoittaminen virtapeiliparilla (kuva 3) mahdollistaa signaalin etenemisviiveen ja vastaavasti rengasgeneraattorin taajuuden säätelyn . Tässä muodossa rengasoskillaattoria voidaan käyttää PLL -elementtinä . Jokainen rengasgeneraattorin muodostava invertteri voidaan täydentää RC-ketjulla . Tässä tapauksessa (kuva 4) elementtikohtaisen viiveen määrää vähemmän invertteri itse ja enemmän RC-verkon viive. Tämän avulla voit saada generaattorin, jonka taajuus on paljon vähemmän riippuvainen transistorien parametreista, syöttöjännitteestä ja lämpötilasta. Yksinkertaisimman 3-elementtisen rengasoskillaattorin (kuva 2) lähdössä on 3 signaalia, jotka on siirretty vaiheessa 120 astetta. Käyttämällä 5, 7 tai useampaa vaihetta saa mielivaltaisen määrän vaiheita, mutta kannattaa välttää asteiden määrää, joka ei ole yhtä suuri kuin alkuluku, esimerkiksi 9 tai 15. Ongelmana on, että generaattorissa, joka koostuu esim. , 9 elementtiä, värähtelyjä taajuudella 1/18Td sekä värähtelyjä taajuudella 1/6Td. Eli signaaliryhmät kolmen loogisen yksikön ja kolmen "nollan" muodossa leviävät pitkin rengasta. Usein esiintyvä ongelma saada kellopulsseja 90 ja 180 asteen siirtymällä voidaan ratkaista yhdistämällä kolmielementtiset rengasgeneraattorit monimutkaisemmaksi rakenteeksi (kuva 5). Tällainen piiri tuottaa kaksi paria komplementaarisia signaaleja siirrettynä 90 astetta. On olemassa rakenteita, jotka koostuvat inverttereistä, jotka muodostavat kahdeksan tai useamman vaiheen. Joskus on hankittava pariton määrä vaiheita, mutta yksinkertaisella, esimerkiksi 5 invertterin piirillä on kokonaisviive, joka ei salli vaaditun taajuuden signaalin vastaanottamista. Tässä tapauksessa on mahdollista rakentaa viisivaiheinen rengasgeneraattori useasta kolmielementistä (kuva 6).