对称式多谐振荡器
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复****br/>脉冲电路的研究重点与数字电路有何不同?
常用脉冲波形的产生与变换电路有哪些?
周期性矩形波的主要参数?
施密特触发器的特点和主要应用?
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*对称式多谐振荡器
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复****br/>脉冲电路的研究重点与数字电路有何不同?
常用脉冲波形的产生与变换电路有哪些?
周期性矩形波的主要参数?
施密特触发器的特点和主要应用?
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1.多谐振荡器没有稳定状态,只有两个暂稳态。
2.通过电容的充电和放电,使两个暂稳态相互交替,从而产生自激振荡,无需外触发。
3.输出周期性的矩形脉冲信号,由于含有丰富的谐波分量,故称作多谐振荡器。
多谐振荡器
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对称式多谐振荡器
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1. 电路组成
由两个TTL反相器经电容交叉耦合而成。
通常令C1=C2=C,R1=R2=RF。
为了使静态时反相器工作在转折区,具有较强的放大能力,应满足ROFF<RF<RON的条件。
图5-14 对称式多谐振荡器
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2. 工作原理
假定接通电源后,由于某种原因使uI1有微小正跳变,则必然会引起如下的正反馈过程 :
使uO1迅速跳变为低电平、uO2迅速跳变为高电平,电路进入第一暂稳态。
此后,uO2的高电平对C1电容充电使uI2升高,电容C2放电使uI1降低。由于充电时间常数小于放电时间常数,所以充电速度较快,uI2首先上升到G2的阈值电压UTH,并引起如下的正反馈过程:
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使uO2迅速跳变为低电平、uO1迅速跳变为高电平,电路进入第二暂稳态。
此后,C1放电、C2充电,C2充电使uI1上升,会引起又一次正反馈过程,电路又回到第一暂稳态。
这样,周而复始,电路不停地在两个暂稳态之间振荡,输出端产生了矩形脉冲。
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图5-15 对称式多谐振荡器的工作波形
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3. 主要参数
矩形脉冲的振荡周期为
T≈
当取RF=1kΩ、C=I00 pF~100 μF时,则该电路的振荡频率可在几赫到几兆赫的范围内变化。
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环形振荡器
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1. 最简单的环形振荡器
图5-16最简单的环形振荡器
(a) 电路 (b) 工作波形
利用集成门电路的传输延迟时间,将奇数个反相器首尾相连便可构成最简单的环形振荡器。
该电路没有稳定状态。
如此周而复始,便产生了自激振荡。
振荡周期
T=6tpd。
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2. RC环形振荡器
最简单的环形振荡器构成十分简单,但是并不实用。因为集成门电路的延迟时间tpd极短,而且振荡周期不便调节。
图5-17 RC环形振荡器
利用电容C的充放电,改变uI3的电平(因为RS很小,在分析时往往忽略它。)来控制G3周期性的导通和截止,在输出端产生矩形脉冲。
RS是限流电阻(保护G3),通常选100Ω左右。
增加RC延迟环节,即可组成RC环形振荡器电路。
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图5-18 RC环形振荡器的工作波形
电路的振荡周期为
T≈
R不能选得太大(一般1kΩ左右),否则电路不能正常振荡。 。
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3. CMOS反相器构成的多谐振荡器
R的选择应使G1工作在电压传输特性的转折区。
此时,由于uO1即为uI2,G2也工作在电压传输特性的转折区,若uI有正向扰动,必然引起下述正反馈过程:
图5-19 CMOS反相器构成的多谐振荡器
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随着电容C的不断充电,uI不断上升,当uI≥UTH时,电路又迅速跳变为第一暂稳态。如此周而复始,电路不停地在两个暂稳态之间转换,电路将输出矩形波。
振荡周期为 T=
图5-20 CMOS反相器构成
多谐振荡器的工作波形
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