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( a ) 邏輯電路圖 ( b )輸出波形圖 |
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圖1 由三與非門構(gòu)成的基本環(huán)形振蕩器 |
利用邏輯門電路的傳輸延遲時(shí)間，將奇數(shù)個(gè)與非門首尾相接，就可以構(gòu)成一個(gè)基本環(huán)形振蕩器。以三個(gè)“與非”門為例，如圖1所示。設(shè)某一時(shí)刻電路的輸出端vO3為1，經(jīng)過1個(gè)傳延遲時(shí)間tpd后 vO1為0，經(jīng)過2個(gè)傳延遲時(shí)間tpd后 vO2為1，經(jīng)過3個(gè)傳延遲時(shí)間tpd后 vO3為0。如此自動反復(fù)，于是在輸出端得到連續(xù)的方波，且周期為6tpd。這種電路簡單，但由于門電路的傳輸延遲時(shí)間很短，因此這種振蕩器的振蕩頻率極高且不可調(diào)，所以實(shí)際中用處不大。
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| 圖2 RC環(huán)形振蕩器 |
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圖3 RC多諧環(huán)形振蕩器 各點(diǎn)波形圖 |
設(shè)在t1時(shí) vI1（ vO）由0上跳到1，則 vO1（vI2）由1下跳到0、 vO2由0上跳到1。根據(jù)電容C的電壓不能躍變的特點(diǎn)知必定引起一個(gè)RC電路的暫態(tài)過程。
首先，vI3必定跟隨vI2下跳。這個(gè)負(fù)跳變（因?yàn)?I>RS很小之故，可近似認(rèn)為就是G3門的輸入電壓）保持vO為1。
其次，由于vO2為高電平、vO1為低電平，故有電流通過電阻R對電容C進(jìn)行充電，并使vI3逐漸上升。在t2時(shí)vI3上升到門電路的閾值電壓VT，使vO（vI1）由1下跳到0，則vO1（vI2）由0上跳到1，vO2由1下跳到0。 （2）第二個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)（t2～t3）
首先，和第一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)相似，各門電路的狀態(tài)發(fā)生上述翻轉(zhuǎn)后，由于電容電壓不能躍變之故，vI3必定跟隨vI2上跳。這個(gè)正跳變保持vO為0。
其次，由于vO2為低電平、vO1為高電平，電容C經(jīng)R及G2門開始放電，并使vI3逐漸下降。在t3時(shí)vI3下降到VT，使vO（vI1）又由0上跳到1，開始重復(fù)第一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)。
由于電容C的充、放電在自動地進(jìn)行，故在輸出端vO得到連續(xù)的方波，其頻率由電容的充放電的時(shí)間常數(shù)決定。由于電容充放電回路不完全相同，故充電時(shí)間常數(shù)與放電時(shí)間常數(shù)有所區(qū)別。如采用的是TTL門電路，經(jīng)過估算，震蕩周期約為
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