电子线路RC环形多谐振荡器实验报告.docx

电子线路RC环形多谐振荡器实验报告.docxRC环形多谐振荡器实验目的通过搭建RC环形多谐振荡电路,并通过模拟示波器观察、测量方波的性能特性,理解振荡器的振荡原理以及矩形脉冲的性能指标。实验器材面包板,直流电源,保护电阻,电容、导线若干实验原理利用逻辑门电路的传输延迟时间,将奇数个与非门首尾相接,就可以构成一个基本环形振荡器。以三个“非〃门为例,如图1所示。设某一时刻电路的输出端为1,经过1个传输延迟吋I'可tpd后Vol为0,经过2个传输延迟吋间tpd后VO2为1,经过3个传输延迟时间tpd后v°3为0。如此自动反复,于是在输出端得到连续的方波,且周期为6tpdo这种电路简单,但由于门电路的传输延迟时间很短,因此这种振荡器的振荡频率极高且不可调,所以实际中用处不大。图表1基本环形振荡器原理RC环形多谐振荡器是在图表1中电路中加入RC环路,如图2所示。它不但增大了环路延迟时间,降低了振荡频率,而且通过改变RC的数值可以调节振荡频率。其中R是限流电阻,阻值不大。由于加入RC环路电路的振荡周期大大增加,逻辑门电路的传输延迟时间同其相比可忽略。c图表2RC坏形振荡器实验电路矩形脉冲的性能指标:VII(V03)0(1) 脉冲周期T一一周期性重复的脉冲序列中,两个相邻脉冲间的时间间隔。(2) 脉冲幅度一一脉冲电压最大变化的幅值。(3) ,^止的一段时间。(4) 。(5) 。(6) 占空比:高电平所占周期的时间比率。实验内容按照图表[所示电路图连好电路,将模拟示波器分別与电路屮的各测量点相连接,测出V.、Voi、Vb的电压值在电路震荡中的变化,如图表3::(1)第一个暂稳状态(t]〜t2)设在t]时V|1(V03)由0上跳到则Vol(V|2)rtl1下跳到0、V02由0上跳到根据电容C的电压不能跃变的特点知必定引起一个RC电路的暂态过程。首先,加必定跟随VI2下跳。这个负跳变(因为R很小之故,可近似认为就是G3门的输入电压)保持v03为1。其次,由于V02为高电平、Vol为低电平,故有电流通过电阻R对电容C进行充电,并使如逐渐上升。在t2时V|3上升到门电路的阈值电压VT,使V03(V|!)由1下跳到0,贝Ijvoi(V|2)由0上跳到1,V02由1下跳到0o(2)第二个暂稳状态(t2〜t3)首先,和笫一个暂稳