自激多諧振蕩器工作原理及實險

2021-01-08 電子產品世界

一、原理

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/187986.htm

與非門作為一個開關倒相器件，可用以構成各種脈衝波形的產生電路。電路的基本工作原理是利用電容器的充放電，當輸入電壓達到與非門的閾值電壓VT時，門的輸出狀態即發生變化。因此，電路輸出的脈衝波形參數直接取決於電路中阻容元件的數值。

1、 非對稱型多諧振蕩器

如圖12－1所示，非門3用於輸出波形整形。
非對稱型多諧振蕩器的輸出波形是不對稱的，當用TTL與非門組成時，輸出脈衝寬度
tw1TRC　 tw2T1.2RC TT2.2RC
調節 R和C值，可改變輸出信號的振蕩頻率，通常用改變C實現輸出頻率的粗調，改變電位器R實現輸出頻率的細調。

2、對稱型多諧振蕩器

如圖12－2所示，由於電路完全對稱，電容器的充放電時間常數相同, 故輸出為對稱的方波。改變R和C的值，可以改變輸出振蕩頻率。非門3用於輸出波形整形。
一般取R≤1KΩ,當R＝1KΩ，C＝100pf～100µf時，f＝nHz～nMHz，脈衝寬度tw1＝tw2＝0.7RC，T＝1.4RC

3、帶RC電路的環形振蕩器

電路如圖12－3所示，非門4用於輸出波形整形，R為限流電阻，一般取100Ω，電位器Rw 要求≤1KΩ，電路利用電容C的充放電過程，控制D點電壓VD,從而控制與非門的自動啟閉，形成多諧振蕩，電容C的充電時間tw1、放電時間tw2和總的振蕩周期T分別為
tw1≈0.94RC， tw2≈1.26RC， T ≈2.2RC
調節R和C的大小可改變電路輸出的振蕩頻率。

以上這些電路的狀態轉換都發生在與非門輸入電平達到門的閾值電平VT的時刻。在VT附近電容器的充放電速度已經緩慢，而且VT本身也不夠穩定，易受溫度、電源電壓變化等因素以及幹擾的影響。因此，電路輸出頻率的穩定性較差。

4、石英晶體穩頻的多諧振蕩器

當要求多諧振蕩器的工作頻率穩定性很高時，上述幾種多諧振蕩器的精度已不能滿足要求。為此常用石英晶體作為信號頻率的基準。用石英晶體與門電路構成的多諧振蕩器常用來為微型計算機等提供時鐘信號。
圖12－4所示為常用的晶體穩頻多諧振蕩器。

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