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RC耦合式振蕩器

作者：佚名文章來(lái)源：本站原創(chuàng) 點(diǎn)擊數(shù)：更新時(shí)間：2018-11-26

圖1 RC耦合式振蕩器

　　圖1是另一種使用較多的方波發(fā)生器電路，由兩個(gè)“非”門(mén)組成，每一個(gè)“非”門(mén)輸出端與輸入端之間連有一個(gè)電阻R=R1=R2，電阻阻值恰好使“非門(mén)”內(nèi)的晶體管工作在放大區(qū)，一般取800Ω～2kΩ。這樣，兩個(gè)“非”門(mén)通過(guò)電容C=C1=C2交叉耦合形成反饋環(huán)路，相當(dāng)于兩級(jí)放大器經(jīng)RC耦合一樣，形成正反饋回路并產(chǎn)生振蕩，波形如圖2所示。
　　

圖2 RC耦合式振蕩器各點(diǎn)波形圖

如果因電源電壓波動(dòng)或其它原因使v1有微小的正跳變，則由于“非”門(mén)工作在放大區(qū)，且電路具有正反饋環(huán)，迅速使G1飽和導(dǎo)通，vO1輸出低電平。因?yàn)殡娙?I>C1電壓不能越變使vI2下跳，這個(gè)負(fù)跳變使門(mén)G2截止、vO1輸出高電平，電路進(jìn)入第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)：由于vO1為低電平、vO2為高電平，有電流經(jīng)R2對(duì)C1充電，并使vI2電位隨之上升，當(dāng)上升到閾值電壓VT時(shí)，門(mén)G2飽和導(dǎo)通，vO2輸出低電平。接著，同樣地，電容C2電壓也不能越變，使vI1出現(xiàn)下跳，這個(gè)負(fù)跳變使門(mén)G1截止、vO1輸出高電平，電路進(jìn)入第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)：同樣地由于vO1為高電平、vO2為電平低，有電流經(jīng)R1對(duì)C2充電，同時(shí)C1經(jīng)R2開(kāi)始放電，隨著充放電過(guò)程的進(jìn)行，vI1電位隨之上升，當(dāng)上升到閾值電壓VT時(shí)，門(mén)G1再次翻轉(zhuǎn)，電路進(jìn)入第一個(gè)暫態(tài)過(guò)程，如此反復(fù)。
　　輸出方波的周期由電容充、放電時(shí)間常數(shù)（R1C１+R２C2）決定。當(dāng)R=R1=R２、C=C１=C2時(shí)，振蕩周期可如下近似計(jì)算：

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圖3 石英晶體振蕩器

前述的兩種多諧振蕩器有一個(gè)共同特點(diǎn)：在門(mén)電路閾值電壓VT確定時(shí)，振蕩周期由阻容元件RC充放電和來(lái)決定。這表明振蕩周期易受環(huán)境溫度、元件性能、電源波動(dòng)等因素的影響，從而使振蕩頻率的穩(wěn)定性受到一定的限制。為此，常采用在多諧振蕩器中串接石英晶體，組成如圖3所示的石英晶體振蕩器。石英晶體可以等效成一個(gè)RLC串聯(lián)諧振電路，其諧振頻率便是極其穩(wěn)定的晶體固有頻率f0。石英晶體對(duì)該頻率的阻抗近似等于零，而良好的選頻特性使得晶體對(duì)離開(kāi)諧振頻率f0的其它頻率具有較大的阻抗。如圖3所示，將晶體與C2串接，這樣只有頻率為f0的信號(hào)滿足正反饋條件，使之迅速起振。因此該電路的振蕩頻率由石英晶體本身的極其穩(wěn)定的固有頻率f0所決定，與其他元件的參數(shù)無(wú)關(guān)，使得輸出方波的頻率極其穩(wěn)定，在數(shù)字電路中得到廣泛應(yīng)用。

Tags：RC耦合式振蕩器,振蕩電路,振蕩器

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RC耦合式振蕩器

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