多谐振荡器的研究与仿真

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电路中的多谐振荡器

电路中的多谐振荡器

电路中的多谐振荡器在电子学领域中,振荡器(Oscillator)是一种能够产生连续振荡信号的电路装置。

它是许多电子设备的核心组成部分,例如无线电收发器、时钟电路和音频发生器等。

在振荡器中,多谐振荡器(Multivibrator)是一种特殊类型的振荡器,它能够产生多个频率不同的输出信号。

多谐振荡器由至少两个元件组成,其中最常见的是双稳态(Bistable)振荡器。

双稳态振荡器由两个互补输出的非线性元件组成,例如晶体管、集成电路或其他电子组件。

这两个互补输出在一个固定的时间间隔内交替地切换,从而产生不同频率的振荡信号。

多谐振荡器有许多不同的类型和应用。

其中最常见的类型是双稳态振荡器的两种形式:正弦振荡器(Sine Wave Oscillator)和方波振荡器(Square Wave Oscillator)。

正弦振荡器是一种产生正弦波输出的多谐振荡器。

它常用于无线电收发器中的本地振荡器,以及音频发生器中产生音频信号。

常见的正弦振荡器包括皮尔逊振荡器(Pearson Oscillator)和科尔普接口(Colpitts Oscillator)。

方波振荡器是一种产生方波输出的多谐振荡器。

方波是一种矩形波形信号,其周期相对较短,而高电平和低电平的持续时间相等。

方波振荡器广泛应用于数字电路、时钟电路和计算机系统中。

最常见的方波振荡器包括皮尔逊振荡器和斯宾格勒(Schmitt)触发器。

无论是正弦振荡器还是方波振荡器,其核心原理都是通过正反馈(Positive Feedback)来实现自激振荡。

正反馈使得一部分输出信号经过放大后再次输入到电路中,从而维持振荡信号的频率和振幅。

同时,振荡器中的谐振电路(Resonant Circuit)也对振荡信号的频率起到重要作用。

谐振电路通常由电感和电容器组成,通过调节电感和电容器的数值可以改变振荡器的频率。

一些多谐振荡器还采用了复杂的电路拓扑结构,如双滤波器振荡器(Twin-T Oscillator)和莫斯特(Moog)滤波器等。

实验十八 多谐振荡器

实验十八   多谐振荡器

实验十八 多谐振荡器一、实验目的1. 掌握使用门电路构成脉冲信号产生电路的基本方法。

2. 掌握影响输出脉冲波形参数的定时元件数值的计算方法。

3. 了解石英晶体稳频的原理和使用石英晶体构成振荡器的方法。

二、实验原理多谐振荡器是一种自激振荡电路,该电路在接通电源后无需外接触发信号就能产生一定频率和幅值的矩形脉冲或方波。

由于多谐振荡器在工作过程中不存在稳定状态,故又称为无稳态电路。

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的充放电,当输入电压达到与非门的阀值电压V T 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。

1. 非对称型多谐振荡器如图18-1所示,非门G3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,输出脉冲宽度为:1W t RC = 2 1.2W t RC = 2.2T R C = 调节R 与C 的值,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。

图18-1 非对称型多谐振荡器 图18-2 对称型多谐振荡器2. 对称型多谐振荡器如上图18-2所示,设刚开始t=0时接通电源,电容尚未充电,此时电路的状态为第一暂稳态。

随着时间的增长,电容不断充电,V A 不断增大,直到阀值电压V T 时,电路发生下述正反馈过程:而后,电容充满电后开始放电,电路又发生下述正反馈过程:其中,当G1截止G2导通的瞬间,电路为第二暂稳态。

如此,电路将不停地在两个暂稳态之间往复振荡。

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,可改变输出信号的振荡频率。

如输出端加一非门,可实现输出波形整形。

一般取R≤1KΩ,当R=1KΩ,C=100pf~100uf时,f=nHz~nMHz,脉冲宽度t w1= t w2=0.7RC,T=1.4RC。

多谐振荡器实习报告

多谐振荡器实习报告

一、实习背景多谐振荡器是一种能够产生连续周期性信号的基本电路,广泛应用于通信、测量、控制和信号产生等领域。

为了更好地了解多谐振荡器的工作原理和实际应用,我们进行了为期一周的多谐振荡器实习。

二、实习目的1. 掌握多谐振荡器的基本工作原理和电路组成;2. 熟悉多谐振荡器的调试方法和性能指标;3. 提高实际操作能力,培养动手实践能力。

三、实习内容1. 多谐振荡器的基本原理多谐振荡器主要由放大器、正反馈电路、选频网络和稳压电路等组成。

其工作原理是:放大器将输入信号放大,正反馈电路将放大后的信号部分反馈到输入端,选频网络对反馈信号进行滤波,使输出信号频率稳定。

稳压电路则用于保证电路的稳定工作。

2. 多谐振荡器的电路组成以常用的RC振荡器为例,其电路组成如下:(1)放大器:采用运算放大器作为放大器,具有低噪声、高增益等特点。

(2)正反馈电路:由电阻R1、电容C1和运算放大器的同相输入端组成。

(3)选频网络:由电阻R2、电容C2和运算放大器的反相输入端组成。

(4)稳压电路:采用稳压二极管D1实现稳压。

3. 多谐振荡器的调试方法(1)调整R1、R2、C1、C2等元件的参数,使电路满足振荡条件。

(2)观察输出波形,调整R1、R2、C1、C2等元件的参数,使输出波形稳定。

(3)测试输出信号的频率和幅度,调整电路参数,使输出信号满足设计要求。

4. 多谐振荡器的性能指标(1)频率稳定性:指在一定温度、电源电压和负载条件下,输出信号频率的变化范围。

(2)幅度稳定性:指在一定温度、电源电压和负载条件下,输出信号幅度的变化范围。

(3)相位噪声:指在一定频率范围内,输出信号相位的变化程度。

四、实习总结通过本次多谐振荡器实习,我们掌握了多谐振荡器的基本工作原理、电路组成和调试方法。

在实际操作过程中,我们学会了如何调整电路参数,使输出信号满足设计要求。

同时,我们还了解了多谐振荡器的性能指标,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。

在实习过程中,我们遇到了一些问题,如电路不稳定、输出波形失真等。

多谐振荡器实习报告

多谐振荡器实习报告

通过本次多谐振荡器实习,了解多谐振荡器的基本原理、电路组成、工作原理及性能特点,掌握多谐振荡器的调试方法,培养实际操作能力,提高对电路设计的理解。

二、实习内容1. 多谐振荡器的基本原理多谐振荡器是一种产生周期性方波信号的电路,其输出信号具有固定的频率和幅度。

多谐振荡器主要由放大器、比较器、延时电路和反馈电路组成。

2. 多谐振荡器的电路组成(1)放大器:放大器采用双极型晶体管或场效应晶体管,负责将输入信号放大。

(2)比较器:比较器将放大后的信号与参考电压进行比较,产生高电平或低电平输出。

(3)延时电路:延时电路用于产生时间间隔,使比较器输出信号的相位差为180度。

(4)反馈电路:反馈电路将比较器输出信号的一部分反馈到放大器输入端,以保证电路的稳定工作。

3. 多谐振荡器的工作原理(1)放大器放大输入信号,输出信号经过比较器与参考电压比较。

(2)比较器输出高电平或低电平信号,分别经过延时电路和反馈电路。

(3)延时电路产生的延时信号与比较器输出信号相差180度,使电路产生稳定的方波信号。

4. 多谐振荡器的调试方法(1)调整放大器电路参数,使放大器输出信号幅度适中。

(2)调整比较器电路参数,使比较器输出信号幅度稳定。

(3)调整延时电路参数,使延时时间符合要求。

(4)调整反馈电路参数,使电路产生稳定的方波信号。

1. 理论学习在学习过程中,了解多谐振荡器的基本原理、电路组成、工作原理及性能特点,掌握多谐振荡器的调试方法。

2. 电路搭建根据所学知识,搭建多谐振荡器电路,包括放大器、比较器、延时电路和反馈电路。

3. 调试电路根据调试方法,调整电路参数,使电路产生稳定的方波信号。

4. 测试与验证使用示波器观察输出信号,测试电路的频率、幅度和占空比等参数,验证电路是否满足设计要求。

四、实习结果通过本次实习,成功搭建并调试了一个多谐振荡器电路,实现了稳定的方波信号输出。

电路的频率、幅度和占空比等参数均满足设计要求。

五、实习总结1. 通过本次实习,掌握了多谐振荡器的基本原理、电路组成、工作原理及性能特点。

谐振电路的仿真研究

谐振电路的仿真研究

+
− jX C
jX L
+
U&
R U& R


图 5-6-1 RLC 串联电路
发生串联谐振时,电路表现为纯阻性,电源只提供有功功率。电感和电容的无功功率完
全补偿,不与电源进行能量交换。在谐振点,电路的总阻抗等于R;当电源电压U一定时,
电路中的电流达到其最大值,即
I0
=
I max
=
U R
;电容电压UC0和电感电压UL0相等,其值可
在 RLC 串联电路中,在信号源的频率 f 不变的情况下,电路中的感抗也保持不变,通 过改变电容的值,使电路发生串联谐振。这样该频率的信号便在电路中产生较强的谐振电流,
从而在电容两端获得最大的电压输出。这种调节电路元件的参数,使电路达到谐振的操作过
程,称为调谐。通过调谐,便可以在从多频率信号中,选出所需要的频率信号,而抑制住其
(2)改变R的阻值,取R = 1kΩ。按下仿真软件“启动/停止”开关,启动电路。用示波 器或电压表观察电路的谐振现象,寻找谐振点,确定电路的谐振频率。在谐振点f0,用电压 表测量电阻R上的电压UR、电感电压UL和电容电压UC的值,记入表 5-6-1 中。
(3)调节函数信号发生器的输出幅值为 25V,频率f0 = 540kHz。调整电路参数,取R = 50Ω,L = 0.238mH。调节电容C的数值,通过示波器或电压表监测电路,定性观察电路的谐 振现象,寻找谐振点,记录此时的谐振电容值,并用波特图仪观察幅频特性曲线,如图 5-6-7 所示。
在RLC并联电路发生谐振时,电压U& 与电流 I& 同相,电路表现为纯电阻,电源只提供有 功功率。电感和电容的无功功率完全互相补偿,不与电源进行能量交换。电路的总阻抗为最 大值,当电源电压一定时,总电流最小。并联支路中的电容电流IC和电感电流IL相等,其值 可能远大于电路的总电流I。所以,并联谐振也被称为电流谐振。

基于Multisim10的多谐振荡器的仿真分析

基于Multisim10的多谐振荡器的仿真分析

基于Multisim10的多谐振荡器的仿真分析作者:马茵来源:《价值工程》2011年第02期摘要:介绍了一种EDA仿真软件Multisim10的主要功能及特点,并用该软件对多谐振荡器电路进行了仿真分析。

仿真得到了与现有教材对该电路分析一致的结果。

在课堂上使电子技术教学更形象、灵活,调动了学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,从而加深了学生对理论知识的理解。

Abstract: This paper introduces the main functions and characteristics of a kind of EDA simulation software Multisim10, and does simulation analysis for the multivibrator circuit using the software. The result is corresponded to the circuit analysis of current textbooks. In class the teaching is more vivid, flexible by using electronic technology; it arouses students' enthusiasm for study, make classroom atmosphere active, thus deepening student's understanding to theory knowledge.关键词: Multisim10;多谐振荡器;仿真Key words: Multisim10;multivibrator;simulation中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)02-0201-020引言Multisim10是专门用于电路分析软件仿真的虚拟“电子工作台”,该软件可以仿真模拟电路、数字电路和混合电路等电路的实验分析.它是一个电路原理设计和虚拟测试的工具系统,具有界面友好、使用方便、功能全面、操作简单等优点.在电子电路仿真实验中广泛应用。

多谐振荡器设计报告

多谐振荡器设计报告

多谐振荡器设计报告一、实验要求产生矩形波的频率可以通过电压控制,实现压控振荡。

并且在电压调整的过程中波形不会出现振荡、过冲、毛刺等不稳定现象,能够稳定地产生方波。

设计报告中应该包括电路截图、仿真截图、仿真分析等实验数据。

二、多谐振荡器相关简介随着电子产业的发展以及要求,各种稳定的波形产生器成为不可缺少的一部分,而方波是其中比较有代表性的一个波形。

方波在各个行业及日常生活中得到了广泛的应用,如电路中的定时器、分频器、脉冲信号发生器等都需要方波产生电路。

而多谐振荡器则是一种在接通电源后,就能产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器,常作为脉冲信号源。

由于多谐振荡器在工作过程中没有稳定状态,故又称为无稳态电路。

尽管多谐振荡器有多种电路形式,但它们都具有以下结构特点:电路由开关器件和反馈延时环节组成。

开关器件可以是逻辑门、电压比较器、定时器等,其作用是产生脉冲信号的高、低电平。

反馈延时环节一般为RC电路,RC电路将输出电压延时后,恰当地反馈到开关器件输入端,以改变其输出状态。

三、实验方案确定本次实验是通过施密特触发器与晶体管来构成多谐振荡器电路的开关器件,RC电路来构成反馈延时环节,再加入电压控制部分实现振荡频率的控制。

四、实验内容1、施密特触发器的制作a、原理图简要分析。

电路主要部分为Q2管与Q3管两个导向器相连,再在输入与输出两个端口加上Q1管与Q4管构成的射极跟随器进行隔离,从而得到更好的频率特性,使输出的波形不会出现毛刺、过冲、振荡等不稳定现象,并且在压控电路中不会对其它部分有较大影响。

其电路图如下:b、施密特电路调试。

为了使电路能够很好地工作,分析原理图可知,电路的上下门限电压由电阻RC1、RC2、RE决定,而射极跟随器的射极电阻RE1与RE2主要影响电路的输入与输出阻抗,同时对电路的频率特性也有一定的影响。

因此,在电路仿真调试的过程可以有目的性的进行元器件参数设置。

电路调试的截图如下:根据调试的参数对电阻值进行设置,再仿真可以得到如下电路仿真波形:c、施密特触发器原件制作。

基于多谐振荡器的升压电路仿真及实验分析(全文)

基于多谐振荡器的升压电路仿真及实验分析(全文)

基于多谐振荡器的升压电路仿真及实验分析555芯片构成的多谐振荡器比较经典,本文介绍了一种易于使用的基于该多谐振荡器的直流升压电路。

通过计算机仿真验证了升压电路的特性,然后对电路进行了实验测试,在带载50m的条件下将45V电压升至51.9V。

结果表明,该升压电路结构简单,适用于小功率的应用场合。

在一些应用场合如高端MOSFET直流开关、功放放大器驱动级等需要用到比供电电源还要高5V~10V的直流电压,这类用电负荷一般不大,本文所研究的升压电路就是满足这类需求的一种低成本的实现方法。

1 多谐振荡器多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路,由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波,故称为多谐振荡器。

多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态,在自身因素的作用下,电路就在两个暂稳态之间来回转换,故又称它为无稳态电路。

在众多多谐振荡器中,由555芯片构成的多谐振荡器以其电路简单可靠、驱动能力强和参数设置简便得到了广泛的应用。

2 升压电路分析与仿真本文采纳的升压电路的原理如图1所示,该升压电路仅由2个二极管和2个电容组成。

图中,Vs为需要进行升压的电源,信号源Vp为矩形波信号,Vb为升压后的电源,RL为Vb的负载。

利用Pspice对电路进行仿真,设置参数Vs=45V,RL无穷大,脉冲信号Vp频率为100kHz,占空比为50%,VL=0V、VH=12V分别为脉冲信号Vp的低电平和高电平电压。

仿真得到的各点波形见图2所示。

电路工作原理为:(1)上电后,电源VS首先通过V1向C1充电,通过V1和V2向C2充电,使C1和C2的电压接近电源Vs的电压。

(2)当脉冲信号Vp输出矩形波脉冲的上升沿时,电容C1的对交流信号表现为短路,因此B点电压也出现一个幅度与Vp 幅度相等的跳变脉冲,跳变的幅度与脉冲信号峰峰值相等。

该跳变脉冲信号通过二极管V2向电容C2充电,此过程中二极管V1保持截止。

(3)当Vp信号下降沿到来时,V1导通使VB电压保持在Vs之值,V2截止,电容C2上所充的电压保持不变。

多谐振荡闪烁灯实训报告

多谐振荡闪烁灯实训报告

一、实训背景随着电子技术的不断发展,电子电路在日常生活中扮演着越来越重要的角色。

为了提高学生对电子电路的理解和动手能力,本次实训选择了多谐振荡闪烁灯作为实验项目。

通过这个实验,学生可以学习到多谐振荡器的工作原理、电路设计以及实际应用。

二、实训目的1. 理解多谐振荡器的工作原理及电路设计。

2. 掌握多谐振荡器在电路中的应用。

3. 提高动手能力,培养解决问题的能力。

4. 增强团队合作意识。

三、实训内容1. 多谐振荡器原理多谐振荡器是一种产生周期性方波信号的电路,主要由晶体管、电阻、电容等元件组成。

其工作原理是利用电容充放电过程中的电压变化,产生振荡信号。

2. 电路设计本次实验采用以下电路设计:- 使用555定时器作为多谐振荡器核心元件。

- 通过改变电阻和电容的值,调节振荡频率。

- 使用三极管放大振荡信号,驱动LED灯闪烁。

3. 实训步骤(1)搭建电路:按照电路图连接好各元件,包括555定时器、电阻、电容、三极管和LED灯。

(2)调试电路:通过调整电阻和电容的值,观察LED灯的闪烁频率,直至达到预期效果。

(3)测试电路:在电路通电的情况下,观察LED灯的闪烁情况,记录相关数据。

(4)分析实验结果:根据实验数据,分析电路工作原理,总结实验心得。

四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,我们成功搭建了一个多谐振荡闪烁灯电路,并观察到LED灯按照设定的频率闪烁。

2. 分析(1)多谐振荡器的工作原理:555定时器内部包含一个比较器、一个施密特触发器和一个电阻分压器。

当比较器的输入电压高于施密特触发器的阈值电压时,输出高电平;反之,输出低电平。

通过改变电阻和电容的值,可以调节振荡频率。

(2)电路设计:在本实验中,我们使用555定时器作为核心元件,通过改变电阻和电容的值来调节振荡频率。

三极管用于放大振荡信号,驱动LED灯闪烁。

(3)实验数据:根据实验结果,我们记录了不同电阻和电容值下的LED灯闪烁频率。

通过分析这些数据,我们可以得出以下结论:- 随着电阻值的增加,振荡频率降低;随着电容值的增加,振荡频率升高。

实验555定时器构成的多谐振荡器

实验555定时器构成的多谐振荡器

555定时器构成的多谐振荡器555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件,它性能优良,适用范围很广,外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器,以及不需外接元件就可组成施密特触发器。

因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。

本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点,设计实验研究它的内部特性和简单应用。

一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A)及管脚排列如图(B)所示。

它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。

分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。

分压器为比较器、提供参考电压,比较器的参考电压为23ccV,加在同相输入端,比较器的参考电压为13,加在反相输入端。

比较器由两个结构相同的集成运放、组成。

高电平触发信号加在的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R--S触发器_DR端的输入信号;低电平触发信号加在的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R—S触发器_DS端的输入信号。

基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。

2、多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示,其中R1、R2和电容C为外接元件。

其工作波如图(D)所示。

设电容的初始电压=0,t =0时接通电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触发端==0<13VCC,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平,即_1D R =,_0D S =(1表示高电位,0表示低电位),R S -触发器置1,定时器输出01u =此时_0Q =,定时器内部放电三极管截止,电源经,向电容C充电,逐渐升高。

当上升到13cc V 时,输出由0翻转为1,这时__1D D R S ==,R S -触发顺保持状态不变。

所以0<t<期间,定时器输出为高电平1。

多谐振荡器的原理及应用

多谐振荡器的原理及应用

多谐振荡器的原理及应用1. 引言多谐振荡器是一种能够产生多个频率稳定且相互独立的输出信号的电子器件。

它在通信、无线电、音频等领域具有广泛的应用。

本文将介绍多谐振荡器的原理以及其在通信和音频领域的应用。

2. 多谐振荡器的原理多谐振荡器的原理基于谐振电路的特性。

谐振电路包括电感和电容元件,当系统中的电感和电容满足一定的条件时,谐振电路将产生稳定的振荡信号。

多谐振荡器通过使用多个谐振电路并调整每个谐振电路的参数,实现同时产生多个频率稳定的振荡信号。

3. 多谐振荡器的组成多谐振荡器通常由以下几个部分组成: - 振荡器核心:包括多个谐振电路以及相应的调节和连接元件。

振荡器核心是多谐振荡器的关键组件,决定了多谐振荡器的输出频率和性能。

- 稳定电源:为振荡器核心提供稳定的电源电压,以确保振荡信号的稳定性。

- 控制电路:用于调节每个谐振电路的参数,包括电容、电感或其他元件的数值和连接方式等。

- 输出接口:将多谐振荡器的输出信号连接到外部设备或系统。

4. 多谐振荡器的应用4.1 通信领域多谐振荡器在通信领域中有着重要的应用。

它能够提供多个频率稳定的信号,满足不同通信系统对频率的需求。

常见的应用包括: - 频率合成器:将多个谐振振荡器的输出信号合成为一个更高频率的信号,用于射频通信系统中的信号发生器或调频广播等设备。

- 信号源:为通信系统或测试仪器提供不同频率的参考信号。

- 频率分割器:将输入信号分割成多个频率范围,用于多信道通信系统中的频率分割和信号选择。

4.2 音频领域多谐振荡器也在音频领域中有着广泛的应用。

它可以用于声音合成、音乐乐器和音频效果器等设备。

具体应用包括: - 声音合成器:通过调节多谐振荡器输出信号的频率和强度,模拟各种乐器的声音。

- 数字音频处理器:利用多谐振荡器的多个输出信号,实现音频信号的时域和频域处理,例如混响、合唱和调制等效果。

5. 总结多谐振荡器是一种能够产生多个频率稳定且相互独立的输出信号的电子器件。

多谐振荡器原理及应用

多谐振荡器原理及应用

多谐振荡器原理及应用多谐振荡器原理及应用多谐振荡器是一种能产生多种频率的振荡器。

它的基本原理是利用正反馈产生振荡,同时通过合适的频率选择网络来实现多种频率的输出。

多谐振荡器的基本原理可分为以下几个方面:1. 正反馈:多谐振荡器利用正反馈来维持振荡。

正反馈使得输出信号的一部分被反馈到输入端,加强了输入信号,从而产生振荡。

2. 频率选择网络:多谐振荡器通过合适的频率选择网络来筛选出所需的振荡频率。

频率选择网络通常由电容、电感和电阻组成,可以选择不同的频率。

3. 非线性元件:多谐振荡器通常使用非线性元件来实现正反馈。

非线性元件将非线性特性引入电路,使得正反馈得以实现。

4. 受控元件:多谐振荡器通过受控元件来控制振荡频率。

受控元件可以是电容、电感或其他元件,通过调整受控元件的参数来改变振荡频率。

多谐振荡器的应用十分广泛,主要包括以下几个方面:1. 信号发生器:多谐振荡器可以作为信号发生器使用,产生特定频率的信号。

在通信、广播、雷达等领域中,需要产生各种频率的信号来测试设备或进行通信,多谐振荡器可以满足这些需求。

2. 音频设备:多谐振荡器可以用于音频设备,例如合成器、音乐电子器材等。

多谐振荡器可以产生不同音高的音频信号,用于音乐创作、合成乐器声音等。

3. 无线电设备:多谐振荡器在无线电设备中有广泛的应用。

例如在收音机、电视机、手机等设备中,多谐振荡器用于产生射频信号。

4. 仪器仪表:多谐振荡器在科研实验室中的仪器仪表中常常使用。

例如在频谱分析仪、信号发生器、数字示波器等仪器中,多谐振荡器可以提供稳定可靠的信号源。

5. 电子时钟:多谐振荡器可以用于电子时钟中,提供稳定的时钟信号。

总的来说,多谐振荡器作为一种能够产生多种频率的振荡器,在通信、音频设备、无线电设备、仪器仪表等领域都有广泛的应用。

它的基本原理是利用正反馈产生振荡,通过合适的频率选择网络来实现多种频率的输出。

多谐振荡器的应用使得我们的生活更加便利,并推动了科技的发展。

振荡器仿真分析与设计(EDA软件PSPICE仿真)☆

振荡器仿真分析与设计(EDA软件PSPICE仿真)☆
3.7 电路参数的调整 34
结 论 37
致 谢 38
参考文献 39
附录A 硬件电路测试方法 40
Tags:振荡 仿真 分析 设计 软件
4、压控灵敏度 压控灵敏度是指单位控制电压变化所能产生的频率偏移
5、最大频率偏移 最大频率偏移是指调角信号瞬时频率偏离载频的最大值,它与调制指数和带宽都有密切的关系。
本设计要达到的技术指标是:中心频率6.5MHz,输出电压大于200mV,最大频率偏移50KHz,调制频率500Hz-10KHz,调制灵敏度大于50KHz/V。
2、调谐范围 调谐范围是指振荡频率的调节变化范围,我们一般用相对调谐范围来描述调谐范围,相对调谐范围定义为
式中 ——控制电压最低时的最低频率;
——控制电压最高时的最高频率;
——中心频率;
——绝对调谐范围, 。
3、输出振幅 对于振荡器的频率输出,需要它的波形有一定的幅度,能达到大的输出振幅是再好不过的,这样会使输出波形对噪声不敏感。振幅的增加可以通过牺牲功耗、电源电压甚至是调节的范围来得到,同时,要求输出振幅在整个频率范围内是恒定的。
3.1.2 电路仿真分析流程 17
3.2 压控振荡电路的仿真分析 19
3.2.1 主振电路的仿真分析 19
3.2.2 调频电路的仿真分析 26
3.3 静态工作点对电路的影响 28
3.4 反馈系数对电路的影响 31
3.5 变容二极管接入系数对电路的影响 31
3.6 调制频率对电路的影响 33
振荡器仿真分析与设计(EDA软件PSPICE仿真)☆
摘 要
振荡器自其诞生以来就一直在通信、、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色,具有广泛的用途。随着移动通信的广泛应用,通信与测试设备都使用基于频率合成的频率控制技术,调制、发射、接收和解调中涉及到很多频率的组合与变换。而锁相环作为主流的无线电频率合成技术,压控振荡器是其核心部件。本论文熟练掌握了EDA软件PSPICE,并将其应用于压控振荡器的仿真设计。首先,根据电路的性能指标要求,对压控振荡器的电路参数进行工程估算;然后,基于估算的电路参数,利用仿真软件做进一步的精确模拟分析,在观测、分析压控振荡器的静态工作点、反馈系数、变容二极管接入系数对电路性能的影响的基础上,调整电路的参数,从而达到优化电路参数的目的,以使电路的各项性能指标满足预期的设计要求。

多谐振荡器实训实验报告.doc

多谐振荡器实训实验报告.doc

科学技术学院SCIENCE & TECHNOLOGY COLLEGE OFNANCHANG UNIVERSITY《工程训练》报告REPORT ON ENGINEERING TRAINING题目多谐振荡电路实训报告学科部、系:信息学科部、电子系专业班级:电子信息工程111班学号:学生姓名:指导教师:起讫日期:2012.10.22—2012.10.26摘要本次实训为无稳态多谐振荡器,它是一种简单的振荡电路。

它不需要外加激励信号就便能连续地、周期性地自行产生矩形脉冲.该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振荡器电路。

多谐振荡器可以由三极管构成,也可以用555或者通用门电路等来构成。

用两只三极管组成的多谐振荡器,通常叫做三极管无稳态多谐振荡器。

此次是三极管多谐振荡电路以及555时基多谐振荡电路的实训。

在本此实训中我们将用两只三极管制作一个多谐振荡器,并用它驱动两只不同颜色的发光二极管。

在制作完成时,我们能看到两只发光二极管交替点亮,并且我们可以通过调整电路的参数来调整发光管点亮的时间。

555定时器是一种中规模集成电路,它使用灵活、方便,被广泛用于脉冲的产生、整形、定时和延迟电路中。

文中介绍了555定时器及其逻辑功能,以及由其构成的多谐振荡器的工作原理,介绍555定时器的内部结构及其原理。

通过制作555多谐振荡电路进一步了解其用途。

关键词:三极管,555定时器,多谐振荡电路目录第一章多谐振荡电路简介及工程实训的目的--------------------------1 1.1多谐振荡电路简介----------------------------------------11.2工程实训的目的-------------------------------------------1第二章双三极管多谐振荡电路原理及内容----------------------------12.1双三极管多谐振荡器工作原理-------------------------------12.2 实训器材------------------------------------------------22.3 实训方法和步骤------------------------------------------2第三章 555多谐振荡电路原理及内容---------------------------------33.1 555定时器的内部原理------------------------------------33.2 实训器材------------------------------------------------53.3实训方法和步骤-------------------------------------------5第四章性能测试与分析--------------------------------------------54.1检测电路板的焊接及元器件的安插---------------------------54.2 电路测试与分析-----------------------------------------6心得与体会--------------------------------------------------------6参考文献----------------------------------------------------------6第一章多谐振荡器简介及工程实训目的1.1多谐振荡器简介多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器,也称矩形发生器。

非对称式多谐振荡器的Multisim仿真

非对称式多谐振荡器的Multisim仿真

非对称式多谐振荡器的Multisim仿真马敬敏【摘要】针对Multisim中器件从0输出状态开始仿真,仿真非对称式多谐振荡器工作波形不能形成振荡输出,提出了在仿真电路的输入端接入转换开关,仿真时先将转换开关接地使电路脱离系统设置的初始输出状态,再通过转换开关构成非对称式多谐振荡器,进行正常工作状态的仿真.特点是直观形象地描述了多谐振荡器的工作工程、解决了多谐振荡器工作波形无法用电子实验仪器进行分析验证的问题.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(022)009【总页数】3页(P11-12,15)【关键词】多谐振荡器;Multisim;工作波形;示波器【作者】马敬敏【作者单位】渤海大学实验管理中心,辽宁锦州121000【正文语种】中文【中图分类】TP391.9;TN702Multisim10是一种专门用于电路仿真和设计的软件之一[[1-3],是NI公司下属的ElectroNIcsWorkbench Group推出的以Windows为基础的仿真工具,是目前最为流行的EDA软件之一。

该软件基于PC平台,采用图形操作界面虚拟仿真了一个与实际情况非常相似的电子电路实验工作台,用软件的方法虚拟电子元器件、虚拟电子仪器和仪表,实现了“软件即元器件”、“软件即仪器”,几乎可以完成在实验室进行的所有电子电路实验,已被广泛地应用于电子电路分析、设计、仿真等项工作中。

多谐振荡器是一种自激振荡器,它没有稳定的输出状态,有两个暂稳态,不需要外加触发信号,工作时自动在两个暂稳态之间转换,产生矩形脉冲。

多谐振荡器的电路有多种构成形式,文中以CMOS非对称式多谐振荡器为例,介绍用Multisim10虚拟仿真工作波形的技术。

1 CMOS非对称式多谐振荡器的工作原理用CMOS非门及R、C元件组成的非对称式多谐振荡器如图1所示。

电容C为G2门、G1门之间的耦合电容,电阻R为G1门设置了静态工作点。

图1 CMOS非对称式多谐振荡器Fig.1 CMOSasymmetricmultivibrator电路处于暂稳态I时,u O1=V DD、u O≈0 V,电容 C被充电,充电回路为 u O1→R→C→u O,使 u I1上升,当u I1↑≥U TH时产生正反馈过程,使电路转入u O1≈0 V、u O=V DD的暂稳态II。

多谐波振荡器实验设计

多谐波振荡器实验设计

多谐波振荡器实验设计一、绪论多谐波振荡源是产生多谐波频率的重要装置,是多谐波系统中重要的组成部分。

从常见的通信系统中的本地振荡源,到芯片内部的本地时钟,无一不需要着频率振荡源。

由此可见,多谐波频率振荡源在电路系统中的地位。

随着无线通信技术的发展,多谐波系统对频率振荡源的要求也在不断提高,它们要求频率振荡源产生的振荡频率不再单一。

因此,多谐波振荡器(VCO)应运而生。

多谐波振荡器可以随着控制电压的改变而改变它输出的振荡频率,由此来满足电路系统所需要的特定振荡频率。

(一)多谐波振荡器的发展历史自从Edwni Armsrtong在1912年提出外差原理,发明超外差接收电路并成功组装第一台超外差接收机以来,振荡器就成为了最基本的元件[1]。

Hartley在此基础上进行优化改进,使用真空管技术设计出了一款经典的振荡器。

他设计出的振荡器是以电感和电容为基本元件,决定着振荡器的输出频率,同时使用真空管来放大振荡信号,通过改变电路中的电感值或者电容值,就可以改变振荡器的振荡频率。

如今的Hartley,Colpitts,Clapp,Armstrong,Pierce等经典振荡电路结构正是当时的研究成果[2]。

在上个世纪四十年代,贝尔实验室发明了第一个双极型晶体管,并很快替代了真空管在振荡器中的作用[3]。

变容二极管的出现极大地影响了多谐波振荡器的发展历程。

由于变容二极管独特的物理特性,使得其结电容能够随着外加反偏电压的变化而变化。

因此将变容二极管作为多谐波振荡器的元器件,就可以实现通过外加的控制电压调节振荡器的振荡频率。

这改变了以往通过更换电路中的电感或电容来调节振荡频率的局面,实现了振荡频率的电子调谐。

电子调谐的优势不仅是频率调谐更加便捷,还能够精确控制输出的振荡频率。

到了二十世纪八十年代,各种理论和技术的出现给移动通讯带来巨大的发展。

而在通信系统中少不了多谐波振荡器的存在。

同时,人们对多谐波振荡器的要求也发生了新的变化,多谐波振荡器要在保持以往性能的同时,还要做成比之前更小的体积。

仿真实验报告多谐振荡器

仿真实验报告多谐振荡器

仿真实验报告-多谐振荡器————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:仿真实验报告册仿真实验课程名称:数字电子技术实验仿真仿真实验项目名称:基于555定时器的多谐振荡器的设计仿真类型(填■):(基础□、综合□、设计■)院系:物理与机电工程学院专业班级:13电子(2)班姓名:学号:指导老师:刘堃完成时间:2014.03.25 成绩:一、实验目的1、熟悉555集成时基电路的电路结构、工作原理及其特点;掌握555集成时基电路的基本应用。

2、掌握Mu lt is im10软件在数字电子技术实验中的应用。

二、实验设备Mult isi m10软件。

三、实验原理 (1)555定时器集成芯片555是一种能够产生时间延迟和多种脉冲信号的控制电路,是数字、模拟混合型的中规模集成电路。

芯片引脚排列如图1所示,内部电路如图2所示。

电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器,广泛应用于信号的产生、变换、控制与检测。

它的内部电压标准使用了三个5 k Ω的电阻,故取名555电路。

电路类型有双极型和CMOS 型两大类,两者的工作原理和结构相似。

几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556;所有的C MOS 产品型号最后四位数码都是7555或7556,两者的逻辑功能和引脚排列完全相同,易于互换。

555和7555是单定时器,556和7556是双定时器。

双极型的555电路电源电压为+5 V ~ +15 V,输出的最大电流可达200 mA;CM OS 型的电源电压是+3 V~+18 V 。

555内部电路有两个电压比较器、基本RS 触发器和放电开关管T 。

比较器的参考电压由三只5 k Ω的电阻分压提供,比较器A 1同相端参考电平为CC V 32、比较器A2的反相端参考电平为CC V 31。

A 1和A2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。

多谐振荡器实验报告

多谐振荡器实验报告

多谐振荡器实验报告多谐振荡器实验报告引言:多谐振荡器是一种能够产生多个频率的振荡信号的电路,广泛应用于通信、音频处理等领域。

本实验旨在通过搭建多谐振荡器电路并观察其输出波形,进一步了解多谐振荡器的工作原理和特性。

一、实验原理多谐振荡器是由一个放大器和多个谐振回路组成的。

放大器负责放大信号,而谐振回路则决定了振荡器的频率。

多谐振荡器的谐振回路可以采用多种形式,如LC回路、RC回路等。

在本实验中,我们选择了RC回路作为谐振回路。

二、实验设备与材料1. 函数发生器2. 电阻、电容3. 示波器4. 信号线、电源线等三、实验步骤1. 按照电路图搭建多谐振荡器电路,注意连接线的正确性和稳固性。

2. 将函数发生器的正负极分别与多谐振荡器电路的输入端和地线相连。

3. 调节函数发生器的频率和幅度,观察多谐振荡器输出波形。

4. 将示波器的探头连接到多谐振荡器的输出端,调节示波器的时间和电压刻度,观察并记录输出波形的频率和振幅。

四、实验结果与分析在实验过程中,我们观察到多谐振荡器的输出波形呈现出多个频率的振荡信号。

通过示波器的测量,我们得到了不同频率振荡信号的频率和振幅数据。

根据实验结果,我们可以发现多谐振荡器的频率与谐振回路的参数有关。

在RC 回路中,频率与电阻和电容的数值相关。

通过改变电阻和电容的数值,我们可以调节多谐振荡器的输出频率。

此外,多谐振荡器的振幅也受到放大器的放大倍数的影响。

五、实验总结通过本实验,我们深入了解了多谐振荡器的工作原理和特性。

多谐振荡器作为一种能够产生多个频率的振荡信号的电路,在通信和音频处理等领域有着广泛的应用。

掌握多谐振荡器的原理和调节方法,对于我们理解和应用相关领域的技术具有重要意义。

然而,本实验中我们只是简单地搭建了一个多谐振荡器电路,并观察了其输出波形。

在进一步的研究中,我们可以尝试改变谐振回路的结构,如采用LC回路,以探索不同结构对多谐振荡器性能的影响。

同时,我们还可以通过改变放大器的放大倍数,进一步调节多谐振荡器的输出特性。

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多谐振荡器的研究与仿真时间:2009-05-05 13:33:30 来源:电子技术作者:何香玲青岛理工大学O 引言在数字系统电路中经常用到多谐振荡器。

多谐振荡器是一种自激振荡器,在接通电源以后,不需要外加触发信号便能自行产生一定频率和一定宽度的矩形波,这一输出波形用于电路中的时钟信号源。

由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量,所以习惯上又将矩形波振荡器称为多谐振荡器。

按照电路的工作原理,多谐振荡器大致分为无稳态多谐振荡器和单稳态多谐振荡器。

1 无稳态多谐振荡器1.1 采用TTL门电路构成的对称式无稳态多谐振荡器对称式多谐振荡器的典型电路如图1所示,它是由两个反相器Gl、G2经耦合电容C1、C2连接起来的正反馈振荡电路。

电路中G1和G2采用SN74LS04N反相器,RFl=RF2=RF,C1=C2=C,振荡周期T≈1.3RFC,输出波形的占空比约为50%。

RF1、RF2的阻值对于LSTTL 为470 Ω~3.9kΩ,对于标准TTL为0.5~1.9kΩ之间。

1.2 采用CMOS门电路构成的非对称式无稳态多谐振荡器如果把对称式多谐振荡器电路进一步简化,去掉C1和R2,在反馈环路中保留电容C2,电路仍然没有稳定状态,只能在两个暂稳态之问往复振荡,电路如图2所示。

假定G2输出为1,电容C充电,在充电开始VI1也为1。

因此,该电压经Rp力口到G1输入端,Gl输出为O,电路稳定工作,C继续充电。

充电电流随着充电时间延长而减小,RF 两端电压下降,若降到Gl的阈值电压以下,则G1输出变为1,G2输出变为0,C反向充电。

随着充电的进行,VI1达到Gl的阈值电压时,G1输出变为0,G2的输出变为1,该动作重复进行而产生振荡。

电容C的充放电时间分别为T1=RfC1h3,T2=RfC1n3,振荡周期T=T1+T2=2RFC1h3≈2.2 RFC,输出波形的占空比为50%。

在电路的G1输入端串接的保护电阻RP是为了减少电容C充放电过程中CMOS门电路输入保护电路承受较大的电流冲击,且Rp>>RF。

1.3 门电路无稳态环形振荡器利用门电路地传输延迟时间将奇数个反相器首尾相接可构成一个基本环形振荡器,电路的振荡周期为T=2ntpd,n为串联反相器的个数。

作为数字系统的时钟信号源,由CMOS 反相器构成的环形振荡器具有结构简单、集成度高、功耗低的优点,因此得到了广泛地应用。

随着CMOS集成电路工艺技术的发展,当前,其振荡频率已达到数+GHz。

但是,这种利用反相器的延时特性构成的环形振荡器,只能产生高频信号。

为了构成低频和超低频环形振荡器,一种解决方法是在此电路的基础上附加RC延迟环节,组成带有RC延迟电路的环形振荡器,电路如图3(a)所示。

另一种解决方法是根据单稳态触发器的延时作用,运用环形振荡器的工作原理,构成低频环形振荡器,如图6所示。

当V12处发生负跳变时,经过电容C使v13首先跳变到一个负电平,然后再从这个负电平开始对电容充电,从而增加了V13从开始充电到上升为VTH的时间,等于加大了v12到v13的传输延迟时间。

通常RC电路产生的延迟时间远远大于门电路本身的传输延迟时间,所以在计算振荡周期时可以只考虑RC电路的作用而将门电路固有的传输延迟时间忽略不计。

对于TTL门电路,假定VOH=3V,VTH=1.4V,则振荡周期为T≈2.2RC。

如果再电路中采用二极管和电阻组合来改变占空比,调解电位器RP,使电容c的充放电路径的阻值在2~100kΩ之间变化,这样,可使占空比在百分之几至99%这样宽的范围内变化。

电路如图3(b)所示。

在数电实验中,常用门电路串接为环形振荡器的方法测量门电路的传输延迟时间。

因为实际的门电路,输入端加电压,到输出端作为其结果的输出这个传输延迟时间是暂时稳定的,将其状态转移到下一个门电路,利用这个原理可测试出图3电路的传输时间tpd(T=2.3tpd)。

由于门电路的传输延迟时间极短,TTL电路只有几十纳秒,CMOS电路也不过一二百纳秒,该实验如果用普通20M的模拟示波器实验效果很差,很难测量到准确的结果,用60M以上的数字存储示波器才能测得较准确的结果。

如果用仿真的方法进行实验,操作方便、结果直观明了。

所以在实验中,对仪器要求较高的或较难做的实验常常用仿真实验的方法来进行。

1.4 采用施密特触发器的无稳态多谐振荡器利用施密特触发器的回差特性可以构成无稳态多谐振荡器,电路如图4(a)所示。

当接通电源后,因为电容上的初始电压为零,所以输出为高电平,并开始经电阻R向电容C充电。

当充电到输入电压为vI=VT+时,输出跳变为低电平,电容C又经过电阻R开始放电。

当放电至v1=VT-时,输出电位又跳变为高电平,电容C重新开始充电。

如此周而复始,电路便不停地振荡。

振荡周期为仿真电路如图4(c)所示。

现对输出脉冲占空比的调节,电路如图4(b)所示。

在这个电路中,因为电容C的充电和放电分别经过两个电阻R2和Rl,所以只要改变R2和R1的比值,就能改变占空比。

1.5 用555定时器组成的无稳态多谐振荡器用555电路可以组成施密特触发器,利用施密特触发器的回差特性,在电路的两个输入端与地之间接入充放电电容C并在输出与输入端之间接入反馈电阻Rf,就组成了一个直接反馈式多谐振荡器,如图5(a)所示。

接通电源,电路在每次翻转后的充放电过程就是它的暂稳态时间,两个暂稳态时间分别为电容的充电时间Tl和放电时间T2。

T1=O.69RfC,T2=0.69RfC,振荡周期T=T1+T2,振荡频率f=1/T。

改变R、C的值则可改变充放电时间,即改变电路的振荡频率f。

直接反馈式多谐振荡器的缺点是:由于通过输出端向电容C充电,以及受负载因素的影响,会造成振荡频率的不稳定。

间接反馈式多谐振荡器如图5(b)所示,电路的工作过程不变,但它的工作性能得到很大改善。

该电路充电时经R1和R2两只电阻,而放电时只经R2一只电阻,两个暂稳态时间不相等,T1=0.69(R1+R2)C,T2=0.69R2C,振荡周期T=Tl+T2=0.69(Rl+2R2)C,振荡频率f=1/T。

如果将电路进行改进,接入二极管D1和D2,电路如图5(c)所示,电容的充电电流和放电电流流经不同的路径,充电电流只流经R1,放电电流只流经R2,因此电容C的充放电时间分别为T1=0.69R1C,T2=0.69R2C,振荡周期T=T1+T2=0.69(R1+R2)C,振荡频率f=1/T。

若取R1=R2占空比为50%。

555定时器是一种多用途的数字一模拟混合集成电路,使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。

1.6 石英晶体多谐振荡器在某些对数字脉冲稳定度要求较高的电路中,上述几种多谐振荡器所产生的脉冲很难满足要求。

这是因为上述振荡电路中的振荡频率是由门电路输入电压上升到转换电平所需要时间来决定的。

由于受电源电压、温度变化以及某些干扰因素的影响,门电路的转换时间不可能十分精确和稳定。

石英晶体多谐振荡器是一种产生高稳定度的脉冲振荡器,它是在原多谐振荡器的反馈回路中加入石英晶体谐振器而构成。

由于石英晶体有极高的频率稳定性(频率稳定度可达10—10~10—11),而且品质因数又高,因此它有极好的选频特性。

当外加电压频率等于石英晶体的固有频率f0时,它的阻抗最小,频率为f0的电压信号最容易通过,并在电路中形成正反馈而使电路振荡。

石英晶体多谐振荡器的振荡频率只取决于石英晶体的固有频率f0,而与外接的R、C元件无关。

2 单稳态多谐振荡器2.1 门电路构成的单稳态多谐振荡器采用TTL门电路构成的单稳态多谐振荡电路如图6所示。

在G1的输入端用Rl和R2进行钳位,提高触发灵敏度。

2.2 集成的单稳态多谐振荡器鉴于单稳态多谐振荡器的应用十分普遍,在TTL电路和3CMOS电路的产品中,都产生了单片集成的单稳态多谐振荡器器件。

使用这些器件时只需要很少的外接元件和连线,而且由于器件内部电路一般还附加了上升沿与下降沿触发的控制和置零等功能,使用极为方便。

2.2.1 单稳型环形振荡器的电路结构将各级单稳态触发器的输出脉冲依次作为下一级触发器的触发输入信号,再将末级的输出信号反馈到第一级,作为第一级的触发输入信号,则可构成一种新型的环形振荡器,即单稳型环形振荡器,电路如图7(a)所示。

根据单稳态触发器的延时作用,得到单稳型环形振荡器的工作波形,如图7(b)所示。

该振荡器输出信号的周期是:T=T1+T2+L+Tn,式中,T1(i=l,2,…,n)为各级单稳态触发器的暂稳时间。

当各级的暂稳时间相同时,该电路就是一个典型的顺序脉冲发生器,其工作波形与D 触发器构成的环形计数器完全相同。

不同的是,环形计数器必须由时钟脉冲驱动,电路输出脉冲宽度与时钟信号的周期相同,必须通过改变时钟信号的频率来改变输出脉冲的宽度。

而单稳型环形振荡器可以自动产生脉冲信号,可以通过改变单稳态触发器的定时元件Rc的参数来调整脉冲宽度,因此调节方便。

2.2.2 集成单稳型环形振荡器的仿真采用Multisim8仿真软件,选用集成7412l集成单稳态触发器,其功能表如表1所示。

由4片7412l构成的环形振荡器如图8所示。

图中Al、A2和B端是触发输入端,Q和Q是互补输出端。

设各单稳态触发器稳态时输出为低电平,暂稳态输出为高电平,触发输入脉冲为正沿触发。

由于74121输入级为窄脉冲形成电路,故触发输入端不必加微分电路。

该振荡器输出信号的周期是T=T1+T2+T3+T4,Ti(i=1、2、3、4)为各级单稳态触发器的暂稳时间。

Ti 由定时元件RiCi(i=l、2、3、4)确定,其工程计算公式是:TI=0.7TiCi。

电路可以提供4种不同占空比的同频率矩形脉冲信号,其占空比分别为Ti/T(i=1、2、3、4)。

改变定时电路的参数,可以调节振荡频率和占空比。

由于单稳态电路的暂稳时间可以做到分钟级甚至小时级,故单稳型环形振荡器可以产生超低频脉冲信号。

2.2.3 集成单稳型环形振荡器的特点及应用由于单稳型环形振荡器实际上是一个没有时钟脉冲的顺序脉冲发生器,因此它可以广泛地用于异步型顺序控制电路。

当各级定时元件的参数相同时,输出脉冲宽度相同的顺序脉冲。

当各级定时元件的参数不同时,输出脉冲宽度各异的顺序脉冲。

这些顺序脉冲可以控制单个对象的各个时段的不同工作状态,也可以作为多个控制对象循环工作方式的控制信号。

7412l单稳态触发器在自暂稳态返回的时刻,电路伴随着强烈正反馈的物理过程,构成环形振荡器时,起振容易。

由于有足够的恢复时间,有利于振荡频率的稳定。

只要选择高稳定度的定时元件,单稳电路就具有高稳定度的脉冲宽度。

同时,单稳态触发器在级联时,电路不存在前后级互相牵扯的问题,因此,单稳型环形振荡器具有比较高的频率稳定度。

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