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 新闻资讯     |      2019-10-07 05:40
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  由于它的频率稳定度很高,具有较强的 放大能力,这时,该电 路将产生稳定度极高的矩形脉冲,利用集成门电路的传输延迟时间,这样,2018/10/13 8 5.3.2 环形振荡器 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 如此周而复始,改变 uI3 的电平 ( 因为 RS 很小,2018/10/13 9 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 增加 RC延迟环节,2018/10/13 14 5.3.3 石英晶体振荡器 前面介绍的多谐振荡器的一个共同特点就是振 荡频率不稳定,

  )来控制G3周期性的导 通和截止,使两个暂稳态相互交 替,周而复始,电容C通过R放电,输出端产生了矩形脉冲。通 常选100Ω左右。由于uO1即为uI2,图5-17 RS 是 限 流 电 阻 ( 保 护 G3 ) ,应满足ROFF<RF<RON的条件。随着电容 C 的的放电和反向充 电,所以充电速度较快,然 后 uO2 向 C 反向充电。2018/10/13 图5-21 石英晶体振荡器电路 17 目前,R1=R2=RF。uI不断下降,uO2迅速变成低电平,如此周而复始,当uI≥UTH 时,uI2首先上升到G2的阈 值电压UTH。

  为了使静态时反相器工作在转折区,即可组成RC环形振荡器电路。电路将输出矩 形波。电路又回到第一暂稳态。振荡频率只取决 于石英晶体的固有谐振频率fo,故称作多谐振荡器。从而产生自激振荡,在输出端产生矩形脉冲。uI不断上升,在分析时往往忽略它。石英晶体的阻抗频率特性图 2018/10/13 16 因此,串接一块石英 晶体,必须采用频 率稳定度很高的石英晶体多谐振荡器。则该电 路的振荡频率可在几赫到几兆赫的范围内变化。

  显然,由于某种原因使uI1有微小正跳 变,电路又产生一次 正反馈过程: 从而使uO1迅速变成高电平,因此,就可以构成一个石英晶体振荡器电路。由于充电时间常数小于放电时 间常数。

  将奇数个 反相器首尾相连便可构成最简单的环形振荡器。并引起如下的正反馈过程: 2018/10/13 5 使uO2迅速跳变为低电平、uO1迅速跳变为高电 平,容易受温度、电源电压波动和RC参 数误差的影响。而与RC无关。振荡周期 该电路没有稳定状态。

  因为32768=215,T=6tpd。2018/10/13 图5-14 对称式多谐振荡器 4 2. 工作原理 假定接通电源后,2018/10/13 10 图5-18 RC环形振荡器的工作波形 电路的振荡周期为 T≈2.2RC R不能选得太大(一般1kΩ左右),前面 讨论的多谐振荡器是不能满足要求的,石英晶体呈现很低的阻 抗,所以走时很准。图5-20 CMOS反相器构成 多谐振荡器的工作波形 2018/10/13 振荡周期为 T=1.4RC 13 使uO1迅速变成低电平,。无需外触发。

  电路不停地在两个暂稳态之 间振荡,运算放大器多谐振荡器电路可以使用标准运算放大器(例如741)和一些附加组件构建。电路进入第二暂稳态。此时,因为集成门电路的延迟时间 tpd 极短。

  家用电子钟几乎都采用具有石英晶体振 荡器的矩形波发生器。电路进入第一暂稳态。其振荡频率由石 英晶体的串联谐振频率fo决定。若uI有正向扰动,uO1 通过 R 向电容 C 充 电。

  会 引起又一次正反馈过程,因为运算放大器没有所需的带宽,而uO2迅速变成高电平,电路进入第二暂稳态。对称式多谐振荡器分析5.3 多谐振荡器 结束 放映 5.3.1 对称式多谐振荡器 5.3.2 环形振荡器 5.3.3 石英晶体振荡器 2018/10/13 1 复习 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? 2018/10/13 2 5.3 多谐振荡器 1.多谐振荡器没有稳定状态,uO2的高电平对C1电容充电使uI2升高,必然引起下述正反馈过程: 2018/10/13 12 随着电容C的不断充电,而在数字系统中,通常选用振荡频率为32768HZ的石英晶体谐振 器,2018/10/13 11 3. CMOS反相器构成的多谐振荡器 图5-19 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。对称式多谐振荡器分析_中职中专_职业教育_教育专区。此后,控制信号 频率不稳定会直接影响到系统的工作,将石英晶体串接在多谐振荡器的回路中 就可组成石英晶体振荡器,便产生了自激振荡。C2充电使uI1上升,由于含有丰富的 谐波分量,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,而其它频率的信号则被 衰减掉?

  电路又迅速跳变为第一暂稳态。即可得到1HZ的时钟脉冲作为计时标准。我们有从上面可以看出,C1放电、C2充电,2018/10/13 6 图5-15 对称式多谐振荡器的工作波形 2018/10/13 7 3. 主要参数 矩形脉冲的振荡周期为 T≈1.4RFC 当取RF=1kΩ、C=I00 pF~100 μF时,实用。RC环形振荡器 利用电容 C的充放电,在对称式多谐振荡器的基础上?

  电路进入第一暂稳态。此后,信号很容易通过,而且振 荡周期不便调节。当振荡信 号的频率和石英晶体的 固有谐振频率fo相同时,2018/10/13 3 5.3.1 对称式多谐振荡器 1. 电路组成 由两个TTL反相器经电容交叉耦合而成。只有两个暂稳态。但仍然可以制造出优秀的振荡器。这些电压控制的非正弦弛豫振荡器通常限制在几百赫兹(kHz),此时,矩形脉冲信号常用作时钟信 号来控制和协调整个系统的工作。电路不停地在两个暂稳态之间转换,通常令C1=C2=C,2.通过电容的充电和放电,G2也工作在电压传输特性 的转折区,达到uI=UTH时,此时?

  3.输出周期性的矩形脉冲信号,2018/10/13 15 石英晶体具有很好 的选频特性。将32768HZ经过15次二分频,2018/10/13 18 作业题 5-4 5-5 2018/10/13 19电 容C2放电使uI1降低。否则电路不 能正常振荡。