多谐振荡器的研究与仿真
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。
555实验报告-多谐振荡器new.doc
555实验报告-多谐振荡器new.doc
本实验主要旨在模拟不同电路结构的多谐振荡器，检测并分析它们的性能变化规律。
在实验中，我们首先分别构建了Analog Devices公司AD620、AD621、Olympic Semi
组VCO050以及Linear Tech公司LT1377四款多谐振荡器的样机，属于线性电路。
之后，
我们使用适配器和数字多谐振荡器的样机构建出了非线性多谐振荡器。
最后，我们用快速
数字式振幅调制器构建完成了实验中的所有多谐振荡器。
接下来，我们使用软件对所有构建的多谐振荡器进行测试，分别测量了它们的频率、
相位、负载阻抗和输出噪声等性能参数。
结果表明：四款不同的线性多谐振荡器之间的峰
值频率可达到65KHz，峰值偏移比为0.25，其负载阻抗范围为25Ω，输出噪声为65.4db。
非线性多谐振荡器的测试结果也类似，各项性能参数均能达到理论参数要求。
通过本次实验，我们发现多谐振荡器性能会受到多种因素影响，比如失真、非线性和
耗尽差分放大器的引入等。
考虑到多谐振荡器的电路性能有限，因此在实际使用中，我们
需要综合考虑各种因素，以提高多谐振荡器的性能。
同时，在选择多谐振荡器时，应当根
据不同情景来考虑选择。
总之，本次实验成功检测并分析了四种常见类型的多谐振荡器的性能变化规律，为实
际应用中的多谐振荡器设计提供了参考。
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。
PSpice仿真555多谐振荡器课程设计报告
《PSpice电路设计与分析》课程设计报告题目：555定时器的应用姓名：学号：班级：2015年 6 月 27 日目录1．设计任务及要求............................................. 错误!未定义书签。
2．理论分析................................................... 错误!未定义书签。
555定时器构成的多谐振荡器电路图.............................. 错误!未定义书签。
555定时器构成的多谐振荡器理论分析............................ 错误!未定义书签。
3．电路参数设计............................................... 错误!未定义书签。
4．仿真结果及所得曲线........................................ 错误!未定义书签。
5．曲线分析及总结............................................. 错误!未定义书签。
6．心得体会................................................... 错误!未定义书签。
通过此次仿真实验的学习，让我学习到很多，懂得如何使用PSpice软件，如何用此软件作图。
在做这个实验的时候虽然每个步骤书上都已经给出了，但由于自己的粗心，还是出现了很多问题，比如画第一个原理图的时候把与信号源连接的电容和三级管之间的节点给忽略了，结果得出是输入/输出波形有很大的问题，后来还是同学帮忙指出了这个问题，才能使实验顺利进行下去；还有，连线的时候，线不能穿过元件，不然就对后面的波形图产生影响。
通过这个我理解了再一次有了粗心的教训。
此次实验不光让我学习如何使用PSpice软件，还让我学会了如何截图，让我又学到了一个知识。
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。
如何设计和调试电子电路中的多谐振荡器
如何设计和调试电子电路中的多谐振荡器在电子电路设计中，振荡器是一种非常重要的电路元件，它能产生稳定的信号波形，广泛应用于通信、计算机、无线电、音频等领域。
多谐振荡器是一种特殊类型的振荡器，它可以同时产生多个频率的信号。
本文将介绍如何设计和调试电子电路中的多谐振荡器。
一、多谐振荡器的原理多谐振荡器的原理是通过多个谐振电路并联组成的，每个谐振电路都可以产生一个特定频率的信号。
这些谐振电路之间通过耦合方式相互联系，使得它们能够同时振荡，并产生多个频率的信号。
二、电路设计步骤1. 确定振荡器类型：根据具体应用需求，确定使用的多谐振荡器类型，例如相位移振荡器、LC谐振振荡器等。
2. 选择谐振电路：根据所需频率范围，选择合适的谐振电路，常见的包括LC谐振电路、RC谐振电路、谐振晶体等。
3. 确定频率范围和数量：根据应用需求和系统设计要求，确定多谐振荡器所要覆盖的频率范围和需要产生的频率数量。
4. 耦合方式选择：确定不同谐振电路之间的耦合方式，常见的耦合方式有电感耦合、电容耦合和变压器耦合等。
5. 根据谐振电路的特性参数，计算设计电路的元件数值，例如电感、电容、电阻等数值。
6. 绘制电路图：使用电子设计软件或手绘方式绘制多谐振荡器的电路图。
7. PCB设计：根据电路图设计PCB板，保证电路板的布局合理、信号传输良好。
8. 元器件选择：根据设计要求选择适合的元器件，包括电感、电容、晶体管等。
9. 元器件焊接：将选好的元器件焊接到PCB板上。
10. 电路调试：使用示波器等测试设备，对多谐振荡器进行电路调试，检查振荡器是否在设计的频率范围内正常工作。
11. 优化与改进：根据实际测试结果，对电路进行优化和改进，以满足系统的要求。
三、电路调试技巧1. 调整电路增益：通过调整电路的增益，使得振荡器能够产生稳定的振荡信号。
2. 调整谐振电路参数：根据需要调整谐振电路的参数，例如电感、电容等，以满足所要求的频率特性。
3. 降低电路噪声：通过优化电路布局和减小元器件的串扰，降低振荡器的噪声水平。
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。
自激多谐振荡电路Multisim仿真
自激多谐振荡电路的Multisim仿真1.仿真电路图图一图一中的LED1为绿色发光二极管，LED2为红色发光二极管，运行仿真电路后，两个二极管交替闪烁。
2.仿真波形图二3.电路说明该电路的特点是晶体管Q1、Q2通过电容C1、C2以正反馈的关系互相耦合，由于正反馈和C1、C2的充放电作用而形成振荡，Q1和Q2交替导通截止，输出波形如图二所示。
具体工作情况：（一）由仿真波形可以看出，电路接通后，Q1先导通（实际工作时，由于晶体管的差异，两管皆有可能先导通，谁先导通不重要，因为电路是对称的，所以不影响电路工作和电路分析），Q1导通后，Rc1上的电压降增大，即VC1（Q1的集电极电压）减小，VC1通过C1耦合到Q2的基极上（负电流脉冲），这样，Q2的基极电流减小，则Q2的集电极电流减小，Rc2上的电压降减小，则VC2（Q2的集电极电压）上升。
VC2通过C2耦合到Q1的基极上（正脉冲电流），这样，Q1的基极电流急剧增大，Q1的集电极电流急剧增大，Rc1上的电压降急剧增大，VC1急剧减小，VC2急剧增大，Q1迅速饱和，Q2则迅速截止，此过程中电容C1靠近Q2的基极一侧通过Rb1充电的电位为正，VB2逐步上升，此时LED1发光；（二）Q1饱和，Q2截止以后，VC1不再变化，电容C1充电结束，开始放电，放电电流使Q2的基极电流增大，Q2导通，Q2导通以后，Q2的集电极电流增大，Rc2上的电压降增大，VC2（Q2的集电极电压）减小，VC2通过C2耦合到Q1的基极（负脉冲电流），Q1的基极电流减小，则Q1的集电极电流减小，Rc1上的电压降减小，VC1增大，VC1通过C2耦合到Q2的基极上（正脉冲电流），这样，Q2的基极电流急剧增大，Q2的集电极电流急剧增大，Rc2上的电压降急剧增大，VC2急剧减小，VC1急剧增大，Q2迅速饱和，Q1迅速截止，此过程中C2靠近Q1基极一侧通过Rb2充电的电位为正，VB1逐步上升，此时LED2发光；（三）Q2饱和，Q1截止以后，C2开始放电，使Q1导通，这样因为正反馈使Q1迅速饱和，Q2迅速截止，如此反复循环，则在Q1和Q2的集电极形成方波脉冲，即图二中所示的VC1、VC2。
555多谐振荡器
电控学院EDA工具训练实习报告题目：555多谐振荡器仿真实验院（系）：电气与控制工程学院专业班级：自动化1206姓名：刘迪学号：1106050320指导教师：许琼2015年1月15日一．仿真实验目的1)通过仿真实验，熟悉555多谐振荡器的功能。
2)了解555多谐振荡器的应用。
2.元器件选取以及操作过程1)电源：Place Source→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取电源并设置电压为5V。
2)接地：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。
3)电容：Place Basic→CAPACITOR,选取电容值为7nF的电容。
4)电阻：Place Basic→RESISTOR,选取电阻值为800Ω、66 kΩ的电阻。
5)时基电路555：Place Mixed→TIMER,选取LMC555CH。
二.多谐振荡器工作原理.多谐振荡器是能够产生矩形波的一种自激振荡电路，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555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻,电容，就可以实现多谐振荡器，单稳态触发器以及施密特触发器等脉冲产生的变换电路，它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表，家用电器，电子测量及自动控制等方面，用555构成的多谐振荡器仿真电路图如下图。
点击仿真开关双击示波器图标，其波形图如下。
由图可知其波形符合实际情况，并利用上边的游标尺测量输出矩形波的周期T，以及高低电平的时间如下图。
3)利用示波器提供的游标测量线，测量示波器显示的输出波形低电平时间和高电平时间。
答;输出波形低电平时间为0.351ms，输出高电平时间为0.331ms,周期即为两者之和，为0.682ms6.思考题1)利用公式计算555多谐振荡器输出波形的低电平时间、高电平时间和周期。
数字电路实验（06）555定时器及其应用：多谐振荡器
数字电路实验（06）555定时器及其应⽤：多谐振荡器⼀.实验要求1.1.实验⽬的1. 熟悉多谐振荡器的实现流程；2. 掌握555定时器的使⽤⽅法；3. 掌握泰克⽰波器TBS1102的使⽤。
1.2.实验器材1. VCC2. Ground3. 普通电阻4. 普通电容5. 555定时器6. 泰克⽰波器TBS11021.3.实验原理555时基电路是⼀种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同⼀硅⽚上的组合集成电路。
555定时器构成的多谐振荡器能⾃⾏产⽣矩形脉冲的输出，是脉冲产⽣（形成）电路，它是⼀种⽆稳电路。
1. 多谐振荡器电路组成在电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，电容电压Vc=0V，所以555定时器的输出状态为1，输出Vo为⾼电平。
同时，集电极输出端对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进⼊暂稳态I。
当电容电压Vc充到2/3Vcc时，输出Vo为低电平，同时集电极输出对地短路，电容电压随之通过集电极输出端放电，电路进⼊暂稳态II。
此后，电路周⽽复始地产⽣周期性的输出脉冲。
2. 振荡频率的估算电容充电时间T1。
电容充电时，时间常数τ1=(R1+R2)C，起始值Vc(0+)=1/3Vcc，最终值Vc(∞)= Vcc，转换值Vc(T1)=2/3Vcc，带⼊过渡过程计算公式进⾏计算，计算公式为：电容放电时间T2。
电容放电时，时间常数τ2=R2C，起始值Vc(0+)=2/3Vcc，终值Vc(∞)= 0，转换值Vc(T2)=1/3Vcc，代⼊RC过渡过程计算公式进⾏计算，计算公式为：T2=0.7R2C电路振荡周期T，计算公式为：T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C电路振荡频率f，计算公式为：输出波形占空⽐q=T1/T，即脉冲宽度与脉冲周期之⽐，称为占空⽐。
计算公式为：q= T1/T=0.7(R1+R2)C/(0.7(R1+2R2)C)=( R1+R2)/( R1+2R2)⽤555定时器构成多谐振荡器的原理图如图1所⽰。
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。
电子线路 RC环形多谐振荡器 实验报告
Ot RC 环形多谐振荡器1. 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。
2. 实验器材面包板，直流电源，保护电阻，电容、导线若干3. 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v O3为1，经过1个传输延迟时间tpd 后 v O1为0，经过2个传输延迟时间tpd 后 v O2为1，经过3个传输延迟时间tpd 后 v O3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U m ——脉冲电压最大变化的幅值。
（3）脉冲宽度T w ——从脉冲前沿0.5U m 始，到脉冲后沿0.5U m 止的一段时间。
（4）上升时间t r ——脉冲从0.1U m 上升到0.9U m 所需的时间。
（5）下降时间t f ——脉冲从0.9U m 下降到0.1U m 所需的时间。
（6）占空比：高电平所占周期的时间比率。
4. 实验内容按照图表1所示电路图连好电路，将模拟示波器分别与电路中的各测量点相连接， 测出V I1、V 01、V I3的电压值在电路震荡中的变化，如图表3： 4.1分析：（1）第一个暂稳状态（t 1～t 2） 设在t 1时 v I1（ v O3）由0上跳到1，则 v O 1（v I2）由1下跳到0、 v O2由0上跳到1。
EDA技术--555定时器接成多谐振荡器仿真实验
EDA技术--555定时器接成多谐振荡器仿真实验EDA技术院系：班级：姓名：学号：555定时器接成多谐振荡器仿真实验555定时器是一种常见的集数字与模拟功能于一体的集成电路。
通常只要外接少量的外围元件就可以很方便地构成多谐振荡器电路。
构成多谐振荡器，组成信号产生电路；U1LM555CM GND 1DIS 7OUT3RST 4VCC8THR 6CON5TRI 2GND ——1脚，接地； TRI ——2脚，触发输入； OUT ——3脚，输出；RES ——4脚，复位（低电平有效）；CON——5脚，控制电压（不用时一般通过一个0.01F 的电容接地）；THR——6脚，阈值输入；DIS——7脚，放电端；VCC——8脚，+电源分析下图用555定时器接成的多谐振荡器。
求出输出电压的波形和震荡频率。
脉冲发生器电路Multisim 7构建的脉冲发生器电路Multisim 7构建的脉冲发生器电路用Multisim 7中的示波器观察脉冲发生器电路的波形555定时器构成多谐振荡器（1） 接通电源时，设电容的初始电压0=c V ，此时TR V \TH V 均小于1/3Vcc ，放电截止，输出端电压为高电平，Vcc 通过1R 和2R 对C 充电，Vc 按照指数规律逐步上升。
（2） 当Vc 上升到2/3Vcc 时，放电管导通，输出端电压为低电平，电容C 通过2R 放电，Vc 按照指数规律逐步下降。
（3） 当Vc 下降到1/3Vcc 时，放电管截止，输出端电压由低电平翻转为高电平，电容C 又开始充电。
当电容C 充到Vc=2/3Vcc 时，又开始放电，如此周而复始，在输出端即可产生矩形波信号。
555定时器功能表DR '1I V 2I V O V DT CC V 32>CC V 31>CC V 32<CC V 31>CC V 32<CC V 31<CC V 32>CC V 31<电路电压波形振荡周期12T T T =+。
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————————————————————————————————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。
基于proteus软件 多谐振荡器 异步四位二进制计数器 单管共射电路仿真
555多谐振荡器、异步四位二进制计数器、单管共射
电路电路仿真
一、实训目的
通过proteus软件的电路仿真了解555多谐振荡器、异步四位二进制计数器、单管共射电路的工作原理，以及元器件的逻辑功能。
二、实训要求
1、绘图必须规范、严谨，可以不拘一格，但要求仿真成功。
2、不得相互拷贝和抄袭，每个仿真电路图下面写上电路名称及自己的班级、学号姓名。
3、Proteus仿真图、相应的源程序（用到单片机的项目）、Word文档实训报告均以电子版形式上交。
三、仿真电路
四、实训结果
555多谐振荡器
异步四位二进制计数器
晶体管共射极单管放大器
五、实训心得
通过Proteus对555多谐振荡器、异步四位二进制计数器、单管共射电路的工作原理进行仿真，了解了555多谐振荡器、异步四位二进制计数器、单管共射电路的工作原理也对Proteus的基本功能有了初步的认识和了解。
虽然时间不是很长但过程值得回味。
在开始作图的时候，找元件花了很多的时间，之后慢慢地了解了软件在分类元件所遵循的规则，在做第三个图的时候就快了很多。
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。
555定时器多谐波电路Multisim仿真
数字电子技术仿真实验报告实验名称：555定时器学生姓名：刘佳璇学号：20152523指导教师：金丹院系：电气工程学院班级：201502D2017 年11 月29 日555定时器一、实验目的1、学会使用 MULTISIM 软件进行数字电子实验仿真。
2、学习了解555定时器的工作原理。
二、实验内容多谐振荡器三、实验原理555定时器的内部电路图及引脚排列见下图，功能表见下表。
555定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为3/2CC V ，C2的反相输入端的电压为VCC 若触发输入端TR 的电压小于3/CC V ，则比较器C2的输出0，可使RS 触发器置1，使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH 的电压大于3/2CC V ，同时TR 端的电压大于3/CC V ，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS 触发器置0，使输出为0电平。
多谐振荡器又称为无稳态触发器，它没有稳定的输出状态，只有两个暂稳态。
在电路处于某一暂稳态后，经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。
两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。
多谐振荡器可用作方波发生器。
电路如图。
四、 实验设计与仿真构建仿真电路如图所示，其中Ω=k R 21，Ω=k R 12，F C μ1.0=。
接通V 5电源，用示波器观察c u 和o u 的波形。
波形如下图：仿真结果与实验结果一致。
五、实验小结这次的仿真实验是 555 定时器（多谐振荡器）电路，实验连线较简单，但是原理并不简单，通过实验我更加深刻的理解了555定时器的工作原理。
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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摘要：分析了各种多谐振荡器的电路结构及工作原理，并利用Multisiml0．0对部分电路进行了仿真，重点介绍了单稳型多谐振荡器，讨论集成单稳态触发器74121定时元件RC 对暂稳态的影响以及单稳型多谐振荡器的应用。
Multisim软件是一种形象化的虚拟仪器电路仿真软件，它能比较快速地模拟、分析、验证所设计电路的性能，在课堂教学中引入EDA 技术，使传统教学环节与先进的仿真技术相结合，实现授课的生动性和灵活性，增强学生对基本概念的理解，激发学生的学习兴趣，培养并有效提高学生综合分析、应用及创新能力。
关键字：Multisiml0．O；多谐振荡器；555定时器；施密特触发器；环形振荡器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。
通过调节R和C的大小，即可以改变振荡周期。
此外在这个电路的基础上稍加修改就能实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。