9.4多谐振荡器.pptVIP

9.4 多谐振荡器 9.4.1非对称型多谐振荡器 9.4.2 对称型多谐振荡器 9.4.3 带RC电路的环形振荡器 9.4.4 石英晶体稳频的多谐振荡器 * * 与非门作为一个开关倒相器件，可用以构成各种脉冲波形的产生电路。电路的基本工作原理是利用电容器的充放电，当输入电压达到与非门的阈值电压Uth时，门的输出状态即发生变化。因此，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。 如图9.4.1所示，非门U1C用于输出波形整形。非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的，当用TTL与非门组成时，输出脉冲宽度 t01=RC　 t02=1.2RC t=2.2RC 图9.4.1 非对称型多谐振荡器 调节 R和C值，可改变输出信号的振荡频率，通常用改变C实现输出频率的粗调，改变电位器R实现输出频率的细调。 数字接地端 在实际数字电路中，许多数字元件需要接上直流电源才能正常工作，而在原理图中并不直接表示出来。为更接近于现实，Multisim在进行数字电路的“Real”仿真时，电路中的数字元件要接上示意性的电源， (Digital Ground) 数字接地端是该电源的参考点。 数字接地端只用于含有数字元件的电路，通常不能与任何器件相接，仅示意性地放置于电路中。要接到OV电位，还是需要用一般接地端。 如图9.4.2所示，由于电路完全对称，电容器的充放电时间常数相同, 故输出为对称的方波。改变R和C的值，可以改变输出振荡频率。非门3用于输出波形整形。 一般取R≤1KΩ,当R＝1KΩ，C1＝100pf～100μf时， f＝nHz～nMHz，脉冲宽度t01＝t02＝0.7RC，t＝1.4RC 图9.4.2 对称型多谐振荡器 电路如图9.4.3所示，非门U1D用于输出波形整形，R为限流电阻，一般取100Ω，电位器RP 要求≤1KΩ，电路利用电容C的充放电过程，控制D点电压UD,从而控制与非门的自动启闭，形成多谐振荡，电容C的充电时间t01、放电时间t02和总的振荡周期t分别为: t01≈0.94RC， t02≈1.26RC， t ≈2.2RC 调节R和C的大小可改变电路输出的振荡频率。 图9.4.3 带有RC电路的环形振荡器 以上这些电路的状态转换都发生在与非门输入电平达到门的阈值电平Uth的时刻。在Uth附近电容器的充放电速度已经缓慢，而且Uth本身也不够稳定，易受温度、电源电压变化等因素以及干扰的影响。因此，电路输出频率的稳定性较差。 当要求多谐振荡器的工作频率稳定性很高时，上述几种多谐振荡器的精度已不能满足要求。为此常用石英晶体作为信号频率的基准。用石英晶体与门电路构成的多谐振荡器常用来为微型计算机等提供时钟信号。