实验十二、多谐振荡器
自激多谐振荡器实验电路
自激多谐振荡器实验电路
自激多谐振荡器实验电路
自激多谐振荡器
自激多谐振荡器，一种阻容耦合式的矩形波发生器，简称多谐振荡器。
它因振荡波形中含有丰富的谐波而得名。
在习惯上，人们只将阻容耦合式的矩形波发生器称为多谐振荡器，而把采用变压器耦合的强反馈振荡器称为间歇振荡器。
多谐振荡器无须外界触发即能直接产生矩形波，电路也较简单，所以在脉冲和数字系统中得到广泛的应用。
这种振荡电路之所以能产生矩形波，主要是因为：①电路中有很强的正反馈，各极电压能快速变化并使晶体管进入较深的截止或饱和状态；②电路中一般没有选择性很强的谐波滤除电路（或至少在输出端上没有），输出信号中谐波成分十分丰富。
自激多谐振荡器实验电路
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器的充放电，当输入电压达到与非门的阈值电压VT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。
多谐振荡双闪灯实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过组装和调试多谐振荡双闪灯电路，使学生掌握以下知识点：1. 熟悉多谐振荡器的工作原理；2. 学会识别和使用电路元器件；3. 掌握电路的组装和调试方法；4. 培养动手能力和团队协作精神。
二、实训内容1. 电路元器件的认识与准备；2. 多谐振荡双闪灯电路的组装；3. 电路的调试与测试；4. 电路的故障排查与维修。
三、实训过程1. 电路元器件的认识与准备在实训前，首先对电路元器件进行认识与准备。
主要包括以下元器件：（1）电阻：R1、R2（1kΩ）、R3（10kΩ）、R4（10kΩ）；（2）电容：C1、C2（10μF）；（3）三极管：Q1、Q2（2N3904）；（4）发光二极管：LED1（红色）、LED2（绿色）；（5）电源：5V直流电源；（6）导线、焊锡、烙铁等工具。
2. 多谐振荡双闪灯电路的组装按照电路原理图，将元器件按照要求焊接在洞洞板上。
注意以下事项：（1）按照电路原理图，正确连接各个元器件；（2）确保焊点牢固，无虚焊、短路现象；（3）注意电容的极性，不要接反；（4）三极管和电阻的焊接要确保接触良好。
3. 电路的调试与测试将组装好的电路接入5V直流电源，观察LED1和LED2的闪烁情况。
调整电阻R1、R2的阻值，观察LED1和LED2的闪烁频率变化。
若LED1和LED2闪烁不正常，需检查电路连接是否正确，元器件是否有问题。
4. 电路的故障排查与维修若在调试过程中发现LED1和LED2闪烁不正常，可按照以下步骤进行故障排查与维修：（1）检查电路连接是否正确，是否存在短路、断路现象；（2）检查元器件是否有问题，如电阻、电容、三极管等；（3）检查电源是否正常，电压是否稳定；（4）若问题仍未解决，可重新焊接电路，确保焊点牢固。
四、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训，成功组装并调试了多谐振荡双闪灯电路。
LED1和LED2能够按照预期交替闪烁，电路工作正常。
2. 实训分析（1）多谐振荡器的工作原理：多谐振荡器是一种自激振荡电路，由电阻、电容、三极管等元器件组成。
多谐振荡器
测控电路实验报告班级：07050341学号：姓名：多谐振荡器一、实验内容1.用555芯片设计一个频率为50HZ的多谐振荡器占空比为2/3。
画出设计的电路，并用Multisim 7进行软件仿真，分析仿真结果。
（在0.01uF，1uF；确定R1，R2的值）2.用555芯片设计的在实验仪上安装好电路，检查实验电路接线无误之后接通电，用示波器测量出波形,标出幅度等。
3.总结实验收获。
二、实验目的1.了解555定时器的结构和工作原理。
2.掌握用555定时器组成多谐振荡器的方法。
3.学习使用示波器测量脉冲幅度、周期和宽度的方法。
三、实验装置：示波器SS5702 万用表直流稳压电源实验板四、实验原理1、555定时器组成多谐振荡器如图1所示，通电后输出高电平，同时电源通过R1，R2向电容C充电，当电容C充电到电源电压的2/3时，内部比较电路使得输出变为低电平，电容开始C放电，当电容C放电输出到电源电压的1/3时，内部比较电路使得输出变为高电平，这样循环往复电容两端电压在电源电压的1/3与2/3处振荡，使输出产生方波。
图1电路的振荡周期T=T1+T2=(R1+2R2)CLn改变R1R2和C的数值可以得1Hz到3000kHz振荡频率2、工作原理：多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示：电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0v，所以555定时器状态为1，输出Vo为高电平。
同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳态I，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。
多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。
暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。
因此，振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C，振荡频率f=1/T。
正向脉冲宽度T1与振荡周期T之比称矩形波的占空比Ｄ，由上述条件可得D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，则D≈1/2，即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波（方波）。
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
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。
实验十二使用电路产生脉冲信号
实验十二使用门电路产生脉冲信号—自激多谐振荡器—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、学习石英晶体稳频原理和使用石英晶体构成振荡器的方法二、实验原理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VT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。
4、非对称型多谐振荡器如图12－1所示，非门3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t w1═RC tw2═1.2RC T═2.2RC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。
图12－1 非对称型振荡器图12－2 对称型振荡器2、对称型多谐振荡器如图12－2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≤1KΩΩ,当R＝1KΩ，C＝100pf～100µf时，f＝nHz～nMHz，脉冲宽度tw1＝tw2＝0.7RC，T＝1.4RC3、带RC电路的环形振荡器电路如图12－3所示，非门4用于输出波形整形，R为限流电阻，一般取100Ω，电位器Rw 要求≤1KΩ，电路利用电容C的充放电过程，控制D点电压V D ,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tw1、放电时间tw2和总的振荡周期T分别为t w1≈0.94RC， tw2≈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12－3 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VT的时刻。
在VT 附近电容器的充放电速度已经缓慢，而且VT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。
多谐振荡器
第八章 脉冲波形的产生与整形在数字电路或系统中，常常需要各种脉冲波形，例如时钟脉冲、控制过程的定时信号等。
这些脉冲波形的获取，通常采用两种方法：一种是利用脉冲信号产生器直接产生；另一种则是通过对已有信号进行变换，使之满足系统的要求。
本章以中规模集成电路555定时器为典型电路，主要讨论555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器以及555定时器的典型应用。
8.1 集成555定时器555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。
该电路使用灵活、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。
因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。
目前生产的定时器有双极型和CMOS 两种类型，其型号分别有NE555（或5G555）和C7555等多种。
通常，双极型产品型号最后的三位数码都是555，CMOS 产品型号的最后四位数码都是7555，它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。
一般双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS 定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。
555定时器工作的电源电压很宽，并可承受较大的负载电流。
双极型定时器电源电压范围为5～16V ，最大负载电流可达200mA ；CMOS 定时器电源电压变化范围为3～18V ，最大负载电流在4mA 以下。
一． 555定时器的电路结构与工作原理 1．555定时器内部结构：（1）由三个阻值为5k Ω的电阻组成的分压器； （2）两个电压比较器C 1和C 2：v +＞v －，v o =1； v +＜v －，v o =0。
（3）基本RS 触发器；（4）放电三极管T 及缓冲器G 。
2．工作原理。
当5脚悬空时，比较器C 1和C 2的比较电压分别为cc V 32和cc V 31。
（1）当v I1>cc V 32，v I2>cc V 31时，比较器 C 1输出低电平，C 2输出高电平，基本RS 触发器被置0，放电三极管T 导通，输出端v O 为低电平。
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。
实验报告-多谐振荡器
实验报告-多谐振荡器韶关学院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：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Multisim10软件在数字电⼦技术实验中的应⽤。
⼆、实验设备Multisim10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 kΩ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CMOS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；CMOS 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 kΩ的电阻分压提供，⽐较器A1同相端参考电平为CCV32、⽐较器A2的反相端参考图1 555芯⽚引脚排列图图2 555定时器内部电路电平为CC V 31。
A 1和A 2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。
当输⼊信号超出CCV 32时，⽐较器A 1翻转，触发器复位，555的输出端○脚输出低电平，开关管导通，电路充电。
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。
多谐振荡器课件
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多谐振荡器 设输入一个 脉冲信号。 一、基本环形振荡器 vI 1、环形振荡器基本电路和工 1 vO(vO1) 作原理 基本电路：三个TTL与非门 首尾相接。 v一、基本环形振 vO2 1 O3 1 理想状态下的工作过程分析： 荡器 理想状态下（不考虑级间延 1.环形振荡器基 时），显然此电路不可能产生 vI 本工作原理 振荡。因为反馈信号与输入信 O 号相位差为反相 (180º ) 而不是 vO1 只考虑与非门理 同相(0º 或360º )。但考虑延时后， 想情形下的工作 O 情形就不一样了。 vO2 过程分析
只要vI3未降至VT 时，电路各点状态 保持不变，处于第 一暂稳态。
二、频率可调的环形 引起连 振荡器 锁反应 ⑴电路形式 ⑵工作过程及波形分 充电电流消失 析 ①第一暂稳态 ②第一次翻转
1
vO(vO1)
vO3 1
6tpd
vO2 1
振荡周期为6tpd。
t t
t
本页完 继续
t
2.环形振荡器的作用 多谐振荡器
一、基本环形振荡器 1、环形振荡器基本电路和工 作原理 2、环形振荡器的作用 由波形可以看出，每个与非 门产生的延时约是60相位，振 荡周期 T=6tpd ，振荡频率高且 不可调。 实际应用：工厂常用这种电 路测试与非门的延迟参数tpd。 vI
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前言
前言
多谐振荡器又称无稳态电路，主要用于产
生各种方波或时钟脉冲信号。典型的多谐振荡 器是： (1)自激多谐振荡器； (2)石英晶体振荡器。
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多谐振荡器
自 石 激 英 多 晶 谐 体 振 振 荡 荡 器 器
学习主页 参 考 资 料
多谐振荡器
①第一暂稳态
接通电源瞬间G3 抢先导通，输出0。
t t t
本页完 继续
vI3
1.4V
多谐振荡器 ①第一暂稳态
二、频率可调的环形 vI3下降 振荡器 ⑴电路形式 vO1vI2 1 vO2 R vI3 RS 1 vO(vO3) ⑵工作过程及波形分 v 1 I1 第一暂稳 G1 G2 G3 析 态波形。 0 0 0 1 1 1 ①第一暂稳态 + +C 设接通电源的瞬间， G1对C充电 v ( v ) O I1 各门电路动作，设G3抢 先导通，输出低电平。 t vO1 (vI2 ) 显然，第一暂稳态维 持至vI3下降到VT时。 t v O2 同时，第一暂稳态的 时 间 T1 的 长 短 由 RC 和 t v I3 G1 、 G2 的 输 出 电 阻 决 定。 1.4V t T1 本页完 继续
vI3
1.4V t t
G3翻转
T1
T2
本页完 继续
多谐振荡器 进入第二周期
二、频率可调的环形 振荡器 ⑴电路形式 ⑵工作过程及波形分 vI1 1 vO1vI2 1 vO2 R vI3 RS 1 此时电流的方 G1 G2 G3 析 1 0 0 1 向再次相反。 ①第一暂稳态 - + ②第一次翻转 -C + vO (vI1) ③第二暂稳态 ④第二次翻转 vO1 (vI2 ) 电路进入第二个周期 的循环。
G2
G3翻转
vI1
0 1
vO (vI1)
G1
1 + +C -
0 0
G3
1
vO(vO3)
0 1
vO1 (vI2 ) vO2
C两端电压不能 突变，所以 vI3 的电 t 势比0还低，为负值。 亦作为“0”。
多谐振荡器完整PPT
由于它的频率稳定度很高，所以走时很准。 R的选择应使G1工作在电压传输特性的转折区。
74LS04 (TTL) CD4069 (CMOS)
图5-14 对称式多谐振荡器
图5-16最简单的环形振荡器
图5-21 石英晶体振荡器电路
当振荡信号的频率和石英晶体的固有谐振频率fo相同时，石英晶体呈现很低的阻抗，信号很容易通过，而其它频率的信号则被衰减掉
由于充电时间常数小于放电时间常数，所以充电速度较快，uC首先上升到G2的阈值电压UTH，并引起如下的正反馈过程：
图5-21 石英晶体振荡器电路
此后，C 放电、C 充电，C 充电使u 上升，会 (a) 电路 (b) 工作波形
1 2 图5-18 RC环形振荡器的工作波形
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。
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。 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：
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，
使uO1迅速变成低电平，而uO2迅速变成高电平，电路进入第一暂稳态。
此时，电容C通过R放电，然后uO2向C反向充电。
使u 迅速跳变为低电平、u 迅速跳变为高电 O2 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。
图5-21 石英晶体振荡器电路
O1
平，电路进入第二暂稳态。 图5-16最简单的环形振荡器
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
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。
多谐振荡器原理
無穩態多諧振盪器原理說明(3-1)
當電源接上時 (1)
無穩態多諧振盪器原理說明(3-)
當電晶體Q1飽和時
?由於電晶體Q1飽和，即VCE1=0.2V ， 所以儲存在電容器CB2的電壓對於電 晶體 Q2而言 ，仍然形成逆向偏壓， 所以電晶體Q2會持續截止，即 VCE2=VCC。
4. 如此(2), (3) 向循環, 週而復始.
史密特觸發閘組成 無穩態多諧振盪器的波形
史密特觸發閘組成 無穩態多諧振盪器的公式
對CMO邏S 輯而言，其 VOH=VDD，VOL=VSS
CMO閘S 組成 無穩態多諧振盪器
數位IC式的 無穩態(2)
CMO閘S 組成 無穩態多諧振盪器波形
CMO閘S 組成 無穩態多諧振盪器(1)
無穩態多諧振盪器原理說明(5-1)
?而電容器 CB1上的電壓會經過 ?電晶體 Q2 、電源 VCC與 RB1向 CB1做逆向充電， ?此時 VB1↑→IB1↑→IC1↑→VC1↓→VB2↓→IB2↓→ IC2↓→VC2↑→VB1↑ ， ?如此循環下去，經過 T2秒之後
無穩態多諧振盪器原理說明(5-2)
多諧振盪器的結構
?無穩態多諧振盪器(astable multivibrator) ?單穩態多諧振盪器(monostable multivibrator) ?雙穩態多諧振盪器(bistable multivibrator)
無穩態多諧振盪器 這是重 點部分
?無穩態多諧振盪器是不需要外加觸 發信號就能發生振盪，屬於自激式 多諧振盪器。
?電容器CB2上的電壓將形電晶體成 Q2的 順向偏壓
?終會讓電晶體 Q1截止， 電晶體Q2飽和
实验十二、多谐振荡器
2.石英晶体多谐振荡器
TTL或CMOS门电路构成的多谐振荡器通常在频率稳定度 和准确度不高的情况下使用。而有些场合，频率稳定度和 准确度要求极高，需要不受环境温度因素影响而变化。因 此，就需采用稳定度、准确度较高的石英晶体组成多谐振 荡器，其电路如下图所示。
由石英晶体频率特性可知，只有当信号频率为f0时， 石英晶体的等效电阻阻抗最小，信号最容易通过，所以这 种电路的振荡频率只决定于晶体本身的谐振频率f0，而与 电路中R、C的数值无关。例如f0为32768Hz，则经过15级二 分频后可得1Hz的脉冲。
用示波器观察G1 G2 G3的输出波形，画出波形图，并测 出脉的周期和幅度。
六实验报告内容。
三、实验任务： 实验任务：
1.用74LS00与非门构成多谐振荡器 石英晶体构成多谐振荡器。 构成多谐振荡器 2. 石英晶体构成多谐振荡器。
四、实验原理与电路图
在数字系统中，常需要各种不同频率的脉冲信号，或者 需要一定宽度和幅度的脉冲信号，来完成各种不同的控制要 求。那么，如何获得各种不同频率的脉冲和不同宽度的脉冲 呢？通常有两种方法达到这样的要求：一是自激的脉冲振荡 器，它们不需要外界的输入信号，只要加上直流电源，就可 以自动地产生矩形脉冲来。另一种是脉冲整形电路，它们并 不能自动地产生脉冲信号，但却可以把其他形状的信号（包 括正弦信号或脉冲电路）变换成矩形脉冲波。 在脉冲振荡器中，常用门电路组成多谐振荡器、环形振 荡器和石英振荡器。 在脉冲整形电路中，主要有单稳态触发器和史密特触发 器。
1.TTL与非门多谐振荡器 TTL与非门多谐振荡器 多谐振荡器的基本电路如下图所示。 它由两个与非门和一对R、C定时元件 组成，其中R1=R2，C1=C2，VK是控制 信号。VK=1，振荡器振荡，VK=0，振 荡器停振。 接通电源后，门1和门2都工作在放大区，此时只要有一 点的干扰，就会引起振荡。如干扰信号使A点电位略有上升， 就会发生以下正反馈过程：
多谐振荡器介绍
T1=0.693*RB2*CB2
无稳态多谐振荡器原理说明(4-3)
无稳态多谐振荡器原理说明(4-4)
无稳态多谐振荡器原理说明(4-5)
无稳态多谐振荡器原理说明(5)
当晶体管Q2饱和时
由于晶体管Q2饱和，即VCE1=0V，所
以储存在电容器CB1的电压对于晶体 管 Q1而言 ，仍然形成逆向偏压， 所以晶体管Q1会持续截止，即 VCE1=VCC。
无稳态多谐振荡器原理说明(5-1)
•而电容器CB1上的电压会经过 •晶体管Q2、电源VCC与RB1向CB1做逆向充电， •此时 VB1↑→IB1↑→IC1↑→VC1↓→VB2↓→IB2↓→ IC2↓→VC2↑→VB1↑， •如此循环下去，经过T2秒之后
无稳态多谐振荡器原理说明(5-2)
电容器CB1上的电压将形晶体管成Q1的顺向 偏压 •终会让晶体管Q2截止， 晶体管Q1饱和
Q2截止 如此持续下去，产生振荡
无稳态多谐振荡器 周期公式
T=T1+T2=0.693*(RB2CB2+ RB1 CB1 )
≒1.4RBCB (设RB1=RB2=RB，CB1=CB2=CB)
输出频率 F=1/T=1/1.4RBCB
OPA组成无稳态多谐振荡器
OPA的 无稳态
OPA组成无稳态多谐振荡器(1)
无稳态多谐振荡器原理说明(2)
当晶体管Q1、 Q2皆导通时，基极
电流会向CB1、 CB2充电。 假设β1是晶体管Q1的电流增益， β2是晶体管Q1的电流增益， 且β1＞β2
无稳态多谐振荡器原理说明(3)
此时IC1＞IC2→VC1＜VC2→VB1＞VB2→IB1＞
IB2→IC1＞IC2 如此循环下去，终会让晶体管Q1饱和， VCE1≒0V、晶体管Q2 截止VCE1≒VCC
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。
多谐振荡器
答：环形振荡器：电阻改变使周期相应 变化。
积分型单稳：电容改变使输出脉宽 相应变化。
本次实验的内容全部结束。 请各位在下次实验之前定要预习
3、积分型单稳电路
按图11-3接线，用实验箱上的高频连续脉 冲作为输入信号。调整输入波形为一定脉冲宽 度时，用示波器观察Vi1、Vo1、Vi2、Vo的波形， 并按时间对应关系记录下来。再测出输出脉冲 的宽度
四、实验结果分析
1、实验所得数据与理论计算值不一致的原因？ 答：实验数据与理论计算值不一致的原
一：实验目的
1、掌握用集成门构成多谐振荡器和单稳电路 的基本工作原理
2、了解电路参数变化对振荡器波形的影响
3、了解电路参数变化对单稳电路输出脉冲宽 度的影响
二：实验仪器及设备
1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台
2、万用表
1只
3、示波器
1台
3、元器件： 74LS00
1块
1.2K电位器 1只
4、电阻、电容、导线
若干
三、实验内容
1、多谐振荡器 2、环形振荡波器观察Vi1、 Vo1、Vi2、Vo的波形。并按时间对应关 系记录下来，测出振荡器输出波形的 周期。
2、环形振荡器
按图11-2接线。用示波器观察Vi1、 Vo2、Vi2、Vo、Vi3的波形。并按时间对应 关系记录下来，测出振荡器输出波形的 周期。并调节电位器的值，测出频率的 可调范围。
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用示波器观察G1 G2 G3的输出波形，画出波形图，并测 出脉的周期和幅度。
六实验报告内容。
实验十二、 实验十二、多谐振荡器
一、实验目的
1.掌握使用门电路构成多谐振器的原理和方法。 2.使用石英晶体构成振荡器方法。
二 、实验设备与材料
设备： 设备： 1. Dais-D2H+数字实验仪一台。 数字实验仪一台。 数字实验仪一台 2. 三用表一只。 三用表一只。 3. 双综示波器一台。 双综示波器一台。 材料： 材料： 1. 两输入与非门74LS00 两输入与非门 2. 1K电阻 电阻 3. 0.01uf电容 电容 4. 石英晶体 石英晶体32768Hz 一片； 一片； 二个； 二个； 二个； 二个； 一个； 一个；
三、实验任务： 实验任务：
1.用0与非门构成多谐振荡器 石英晶体构成多谐振荡器。 构成多谐振荡器 2. 石英晶体构成多谐振荡器。
四、实验原理与电路图
在数字系统中，常需要各种不同频率的脉冲信号，或者 需要一定宽度和幅度的脉冲信号，来完成各种不同的控制要 求。那么，如何获得各种不同频率的脉冲和不同宽度的脉冲 呢？通常有两种方法达到这样的要求：一是自激的脉冲振荡 器，它们不需要外界的输入信号，只要加上直流电源，就可 以自动地产生矩形脉冲来。另一种是脉冲整形电路，它们并 不能自动地产生脉冲信号，但却可以把其他形状的信号（包 括正弦信号或脉冲电路）变换成矩形脉冲波。 在脉冲振荡器中，常用门电路组成多谐振荡器、环形振 荡器和石英振荡器。 在脉冲整形电路中，主要有单稳态触发器和史密特触发 器。
2.石英晶体多谐振荡器
TTL或CMOS门电路构成的多谐振荡器通常在频率稳定度 和准确度不高的情况下使用。而有些场合，频率稳定度和 准确度要求极高，需要不受环境温度因素影响而变化。因 此，就需采用稳定度、准确度较高的石英晶体组成多谐振 荡器，其电路如下图所示。
由石英晶体频率特性可知，只有当信号频率为f0时， 石英晶体的等效电阻阻抗最小，信号最容易通过，所以这 种电路的振荡频率只决定于晶体本身的谐振频率f0，而与 电路中R、C的数值无关。例如f0为32768Hz，则经过15级二 分频后可得1Hz的脉冲。
五、实验内容及步骤
1.TTL与非门多谐振荡器 TTL与非门多谐振荡器 电阻电容在实验箱中。电容选用0.01uF，电阻可选用 1KΩ，按下图连线。
用示波器观察G1 G2的输出波形，画出波形图，并测 出脉的周期和幅度及占空比(占空比D=正脉冲宽度除以周 期。)
2.石英晶体振荡器 把石英晶体振荡器（32768Hz）、电阻R=1K、电容=0.01uF器件 在实验箱中。按下图连线。
从而使门1迅速饱和导通，门2迅速截止，电路进入 一个暂稳态。同时，电容C1开始充电，C2开始放电；随 着时间的推移，C1不断充电，C2不断放电，而使VB上升， VA下降（VA、VB均按指数规律升、降）。由于电容C1有 两个电流充电，使B点先到阈值电压1.4V，从而引起下 面正反馈过程：
因而门1迅速截止，门2迅速导通，电路进入另一个暂稳状 态。这时C2充电，C1放电，随着时间的推移，A点电位会较快 地升高到阈值电压1.4V，并引起下次正反馈过程，使电路重新 回到门1导通，门2截止的暂稳状态。于是，电路将不停地振荡。 由理论推导可知，其振荡周期为 T=2tw=2×0.7RC=1.4RC
1.TTL与非门多谐振荡器 TTL与非门多谐振荡器 多谐振荡器的基本电路如下图所示。 它由两个与非门和一对R、C定时元件 组成，其中R1=R2，C1=C2，VK是控制 信号。VK=1，振荡器振荡，VK=0，振 荡器停振。 接通电源后，门1和门2都工作在放大区，此时只要有一 点的干扰，就会引起振荡。如干扰信号使A点电位略有上升， 就会发生以下正反馈过程：