电子线路 RC环形多谐振荡器 实验报告.docx

RC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RC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vo3为1，经过1 个传输延迟时间tpd后vo1为0，经过2个传输延迟时间tpd后vo2为1，经过3个传输 延迟时间tpd后vo3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6tpd。 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2 RC环形振荡器实验电路
示波器分别与电路中的各测量点 相连接，
测出*、v01、vi3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（七〜t2） 设在t1时％ （ vo3 ）由0上跳到1， 则vo1（VI2）由1下跳到0、vo2由0 上跳到1。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，VI3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vo3为 1。其次，由于vo2为高电平、vo1为低 电平，故有电流通过电阻R对电容C
VI1
(V03)
0
VI2
(V01)
VI3
Vt=
0

82ms

T=
进行充电，并使vi3逐渐上升。在t2时
图表3 RC多谐环形振荡器各点波形图
矩形脉冲的性能指标:
（1） 脉冲周期T——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Um——脉冲电压最大变化的幅值。
（3） 脉冲宽度Tw——，。
（4） 上升时间｛——。。
（5） 下降时间｛——：：所需的时间。
（6） 占空比：高电平所占周期的时寸间比率。'
实验内容
按照图表1所示电路图连好电路，将模拟
v|3上升到门电路的阈值电压VT,使v03 (%