集成電路構(gòu)成的振蕩電路大全
在電子線路中，脈沖振蕩器產(chǎn)生的CP脈沖是作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和控制信號(hào)來(lái)使用的，它是一種頻率穩(wěn)定、脈沖寬度和幅度有一定要求的脈沖。這種振蕩器電路不需要外界的觸發(fā)而能自動(dòng)產(chǎn)生脈沖波，因此被稱為自激振蕩器。一個(gè)脈沖波系列是和這個(gè)脈沖的基本頻率相同的正炫波以及許多和這個(gè)脈沖基本頻率成整數(shù)倍的正炫波諧波合成的，所以脈沖振蕩器有時(shí)叫做多諧振蕩器。用集成電路構(gòu)成的振蕩器比用分立元件構(gòu)成的工作要可靠的多，性能穩(wěn)定。本電路匯編了用各種集成電路構(gòu)成的大量振蕩器電路。供讀者在使用時(shí)參考。
??-、門(mén)電路構(gòu)成的振蕩電路
??1、圖1是用CMOS與非門(mén)構(gòu)成的典型的振蕩器。當(dāng)反相器F2輸出正跳時(shí)，電容立即使F1輸入為1，輸出為0。電阻RT為CT對(duì)反相器輸出提供放通電路。當(dāng)CT放電達(dá)到F1的轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，F(xiàn)1輸出為1，F(xiàn)2輸出為0。電阻連接在F1的輸出端對(duì)CT反方向充電。當(dāng)CT被充到F1的轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，F(xiàn)1輸出為0，F(xiàn)2為1，于是形成形成周期性多諧振蕩。其振蕩周期T=2。2RtCt。電阻Rs是反相器輸入保護(hù)電阻。接入與否并不影響振蕩頻率。
2、圖2是用TTL的非門(mén)構(gòu)成的環(huán)形振蕩器。三個(gè)非門(mén)接成閉環(huán)形。假定三個(gè)門(mén)的平均傳輸延遲時(shí)間都是t，從F1輸入到F3輸出共經(jīng)過(guò)3t的延遲，Vo輸出就是Vi的輸入，所以輸出端的振蕩周期T=6t。該電路簡(jiǎn)單，但t數(shù)值一般是幾十毫微秒，所以振蕩頻率極高，最高可達(dá)8MHz。
3、圖3是用TTL非門(mén)電路組成的帶RC延時(shí)電路的RC環(huán)形振蕩器。當(dāng)a點(diǎn)由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，b點(diǎn)電位由低邊高，經(jīng)門(mén)2使C點(diǎn)電位由高變低，同時(shí)又經(jīng)耦合到d點(diǎn)，使d點(diǎn)電位上跳為高電平，所以門(mén)3輸出即e點(diǎn)電位為低。隨著c充電電流減少，d點(diǎn)電位逐漸降低，低到關(guān)門(mén)電壓時(shí)門(mén)3關(guān)閉，e點(diǎn)由低變高，再反饋到門(mén)1，使b點(diǎn)由高變低，d點(diǎn)下降到較負(fù)的電壓值，保證門(mén)3輸出為高。當(dāng)c放電使d點(diǎn)上升到開(kāi)門(mén)電壓時(shí)，門(mén)3打開(kāi)，e點(diǎn)又由高變低，輸出電壓Vo又回復(fù)為低電平，如此交替循環(huán)變化形成連續(xù)的自激振蕩。振蕩周期T=2.2RC。R可用作頻率微調(diào)，一般R值小于1k歐姆。RS是保護(hù)電阻。
4、圖4是用與非門(mén)構(gòu)成的晶體振蕩器。該振蕩器精度比較高，一般在10^-5，一般將其基準(zhǔn)振蕩信號(hào)作為時(shí)間基準(zhǔn)來(lái)使用。由于受晶體體積的限制，晶體振蕩器產(chǎn)生的脈沖頻率都比較到，通常是幾百KHZ~幾MKZ。要想得到頻率較低的標(biāo)準(zhǔn)脈沖，可以用脈沖分頻器。
5、圖5是用CMOS與非門(mén)構(gòu)成的壓控振蕩器電路。該電路與圖1所示電路類(lèi)似，CT可由CX代替，RT由用VA調(diào)節(jié)的NMOS管代替。RT變換范圍由1K~10K，其最小的值被并聯(lián)的RE（10K）和NMOS管所決定。NMOS一般從1K~10^8歐姆。當(dāng)VA=VS，N溝器件截止，則RT=R1=10K。當(dāng)VA=VDD，NMOS管充分導(dǎo)通，RT=1K。這種振蕩器的中心頻率可以通過(guò)CX來(lái)調(diào)節(jié)。
6、圖6是用與非門(mén)組成的可控振蕩器。在圖1的基礎(chǔ)上，在門(mén)F1的一個(gè)輸入端接一個(gè)控制電壓，組成可控振蕩器，當(dāng)控制電壓為1時(shí)，振蕩器工作，輸出矩形波；當(dāng)控制信號(hào)電平為0時(shí)，振蕩器停振，輸出停留在低電平狀態(tài)即無(wú)振蕩信號(hào)輸出。
7、圖7是用與非門(mén)組成的LC振蕩器。a為單只門(mén)LC振蕩器，b為雙門(mén)LC振蕩器，c為三門(mén)LC振蕩器。這種振蕩器的頻率誤差比上述幾種RC振蕩器小，頻率為F=1/2π√（2/LC），C=Ci=Co。
二、觸發(fā)器構(gòu)成的震蕩電路
1、圖8是用COMS電路D觸發(fā)器組成的占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生器。
??設(shè)電路初始狀態(tài)Q為低電平，/Q為高，/Q端通過(guò)RB對(duì)CB充電，使CB的端電壓升高，當(dāng)達(dá)到S的置位電平時(shí)，則/Q由高變低，Q端由低變高，CA開(kāi)始被充電，CB通過(guò)RB并聯(lián)的D1放電，當(dāng)CA的電壓達(dá)到R的復(fù)位電平時(shí)，則復(fù)位，Q的電平又回到原來(lái)的狀態(tài)，完成一個(gè)震蕩周期。
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?? 如 輸出脈沖從Q端輸出，脈沖持續(xù)時(shí)間TA=0.7RACA;截止時(shí)間TB=0.7RBCB;可通過(guò)調(diào)節(jié)其數(shù)值而改變占空比.
2、圖9是用D觸發(fā)器組成的相位控制和占空比可調(diào)的多功能震蕩器，具有起振和停振控制；VC為起振；VP為高時(shí)V0就為高，為低時(shí)V0就為低，原理和圖8似。
3、圖10為用CD4528雙單穩(wěn)觸發(fā)器構(gòu)成的占空比和頻率可調(diào)的多諧震蕩器。
4、圖11為4528組成的鍵控震蕩器，K為高時(shí)，震蕩起振。
5、圖12、13為施密特觸發(fā)器組成的震蕩器，13為占空比可調(diào)的，原理網(wǎng)友自己參考上面的介紹理解。
三、555集成電路構(gòu)成的震蕩器
1、圖14是用通用的555時(shí)基電路構(gòu)成典型的振蕩器。當(dāng)電源接通時(shí)，VCC通過(guò)電阻RA和RB向電容C充電。當(dāng)電容剛充電時(shí)，由于2腳處于零電平，所以輸出端3腳是高電平，當(dāng)電源經(jīng)RA、RB向C充電直到VC大于2/3VCC時(shí)，輸出由高變低，電路內(nèi)部放電管導(dǎo)通，電容C經(jīng)RB和放電管（7腳）放電，到VC小于1/3VCC時(shí)，輸出又由低變高，C再次充電，如此周期重復(fù)，開(kāi)成振蕩，電路振蕩周期T=0.7（RA+2RB）C，改變RA、RB可改變其振蕩頻率。
2、圖15（a)-(c）是用555電路組成另一類(lèi)振蕩器。其原理與圖14類(lèi)同。圖14中調(diào)節(jié)R、C的值，都可改變充放電時(shí)間，因此充放電的時(shí)間常數(shù)不能單獨(dú)調(diào)整。在圖15（a)-(c）中，設(shè)置了充放電引導(dǎo)二極管，充放電電阻RA、RB可以單獨(dú)調(diào)節(jié)，在RA=RB的情況下，可以獲得占空比為50%的方波。
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3、圖16是555電路與外接電阻R和電感L組成的多諧振蕩器，其振蕩頻率與R、L的值有關(guān)。通電瞬間，電感線圈L中的電流不能突變，IL=0，故2、6腳為“1”，3腳輸出為“0”，電路內(nèi)部放電管導(dǎo)通，L兩端電壓近似于電源電壓，隨著IL的增加，VL逐漸減小，即2、6腳的電位隨之下降，降到1/3VCC時(shí)，輸出由低變高，此時(shí)555的內(nèi)放電管截止，IL將減小。2、6腳電位隨IL的減小不斷上升，上升到2/3VCC時(shí)，輸出由高變低，振蕩頻率f與R成正比，與L成反比，在實(shí)際應(yīng)用中一般調(diào)節(jié)R來(lái)改變振蕩頻率。
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四、其它集成電路構(gòu)成的振蕩電路
1、圖17是用TTL的數(shù)據(jù)選擇器T570構(gòu)成的多諧振蕩器。T570四位二選一，每片有4位，每位有D0、D1兩路數(shù)據(jù)輸入端和一路輸出端P，每片有一個(gè)選擇控制端A和一個(gè)功能控制端S。圖中，R、C組成積分延時(shí)環(huán)節(jié)，利用電容C的充放電來(lái)控制選擇控制端A的電位VA，使其在門(mén)限電平VT2上下變化，從而實(shí)現(xiàn)電路不斷自動(dòng)翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生方波信號(hào)的輸出目的，其振蕩周期T=2RC。
2、圖18是用CMOS的模擬電子開(kāi)關(guān)CC4066組成的振蕩器。圖中用二只電子開(kāi)關(guān)構(gòu)成正反饋電路，它的電路振蕩比較穩(wěn)定。振蕩頻率由阻容元件決定。當(dāng)R1=R2，C1=C2時(shí)，電路產(chǎn)生方波，f=1/2RC