用集成电路组成的振荡器_下_苏成富

电子报/2007年/12月/23日/第019版

职业技能

用集成电路组成的振荡器（下）

上海苏成富

二、触发器组成的振荡电路

图8是用CMOS D触发器组成的占空比可调的脉冲发生器。设电路初始状态Q端为低电平，为高电平。端通过R B对C B充电，使C B两端电压逐渐上升，直至达到置位电平，则端由高变低，Q端由低变高，C A开始被充电，C A两端电压逐渐上升(同时C B通过R B并联的二极管D1放电)，直至达到复位电平，Q端又由高变低，Q端由低变高，完成一个脉冲振荡周期。如果输出脉冲从Q端输出，脉冲持续时间TA=0.7R B C AO截止时间T B=0，7R B C B，重复频率f=1／(T A+T B)。由此可知，决定时间常数T B与T日的是两个完全分开的RC网络，可独立调节其数值而互不影响，实现占空比可调节的脉冲发生器。该脉冲发生器与数据端D、触发端CP的状态无关。

图9是用D触发器组成的多功能振荡器。该振荡器具有起振／停振控制、相位控制的占空比可调控制的功能。V C为起停控制电压，当V C为低电平时，由于二极管D1、D3的钳位作用，使D触发器的复位端R和置位端S的电位为0.6V左右，此值小于门限电平，D触发器维持原状。当V C由低向高跳变时，D触发器输出状态取决于输入电压Vp。若Vp为低电平，输出电压V0也为低电平；若Vp为高电平，V0也为高电平。由此可见，Vp决定了振荡波形的起始电压，也即振荡器的相位，所以Vp又可称为相位控制电压。振荡器的振荡过程同图8电路一样，这里不再赘述。

图10是用施密特触发器附加一个电阻和一个电容组成的振荡器电路。当输出端为“1”时，经电阻R向电容C充电直至上限阈值电压V T+，输出由“1”变为“0”。然后，电容C上的电压经R向输出端放电至下限阈值电压V T-时，输出由“0”变”1”，如此周而复始，电路引起振荡。

图11是用施密特触发器组成的占空比可调的多谐振荡器。用两个可调电阻R1和R2分别与两个极性相反的二极管相接后并联。当改变电阻R1的阻值时，可改变振荡器的充电时间常数，从而改变输出脉冲高电平的宽度T1；当改变电阻R2的阻值时，可改变振荡器的放电时间常数，从而改变输出脉冲低电平的宽度T2。

三、555集成电路组成的振荡器电路

图12是用通用的555时基电路组成的典型振荡器。当电源接通时，由于②脚处于零电平，所以输出端③脚是高电平；当Vc充电到≥2／3Vcc时，③脚由高变低，电路内部放电管导通，电容C经R B的放电管(⑦脚)放电，到Vc≤1／3Vcc时，输出又由低变高，C再次充电。如此周期重复，形成振荡。电路振荡周期T=0.7(RA+2RB)C。改变RA、RB可改变其振荡频率。

图13(a)～(c)是用555电路组成的另一类振荡器，其原理与图12类同。在图12中调节R、C 的值，可改变充放电时间，因此充放电的时间常数不能单独调整。在图13三个电路中，设置了充放电引导二极管，充放电电阻RA、RB可以单独调节，在RA=RB的情况下，可以获得占空比为50%的方波。

四、其他集成电路组成的振荡电路

图14是用TTL的数据选择器1570组成的振荡器，T750四位二选一，每片有4位，每位有DO、D1两路数据输入端和一路输出端Q，每片有一个选择控制端A和功能控制端S。图中，R、C组成积分延时环节，利用电容C的充放电控制选择控制端A的电位V A，使其在门限电平VT 上下变化，从而实现电路不断自动翻转产生方波信号输出的目的。其振荡周期T=2RC。