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如何看懂振荡电路

如何看懂振荡电路
如何看懂振荡电路

振荡电路的用途和振荡条件

不需要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路就称为振荡电路或振荡器。这种现象也叫做自激振荡。或者说,能够产生交流信号

的电路就叫做振荡电路。

一个振荡器必须包括三部分:放大器、正反馈电路和选频网络。放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的,只有这样才能使振荡维持下去。选频网络则只允许某个特定频率f 0 能通过,使振荡器产生单一频率的输出。

振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个是反馈电压u f 和输入电压U i 要相等,这是振幅平衡条件。二是u f 和u i 必须相位相同,这是相位平衡条件,也就是说必须保证是正反馈。一般情况下,振幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。

振荡器按振荡频率的高低可分成超低频(20 赫以下)、低频(20 赫~200 千赫)、高频(200 千赫~30 兆赫)和超高频(10 兆赫~350 兆赫)等几种。按振荡

波形可分成正弦波振荡和非正弦波振荡两类。

正弦波振荡器按照选频网络所用的元件可以分成LC 振荡器、RC 振荡器和石英晶体振荡器三种。石英晶体振荡器有很高的频率稳定度,只在要求很高的场合使用。在一般家用电器中,大量使用着各种L C 振荡器和RC 振荡器。

LC 振荡器

LC 振荡器的选频网络是LC 谐振电路。它们的振荡频率都比较高,常见电路有3

种。

(1 )变压器反馈LC 振荡电路

图1 (a )是变压器反馈LC 振荡电路。晶体管VT 是共发射极放大器。变压器T 的初级是起选频作用的LC 谐振电路,变压器T 的次级向放大器输入提供正反馈信号。接通电源时,LC 回路中出现微弱的瞬变电流,但是只有频率和回路谐振频率f 0 相同的电流才能在回路两端产生较高的电压,这个电压通过变压器初次级L1 、L2 的耦合又送回到晶体管V 的基极。从图1 (b )看到,只要接法没有错误,这个反馈信号电压是和输入信号电压相位相同的,也就是说,它是正反馈。因此电路的振荡迅速加强并最后稳

定下来。

变压器反馈LC 振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振,但频率稳定度不高。它的振荡频率是:f 0 =1 /2π LC 。常用于产生几十千赫到几十兆赫的正弦波信号。

(2 )电感三点式振荡电路

图2 (a )是另一种常用的电感三点式振荡电路。图中电感L1 、L2 和电容C 组成起选频作用的谐振电路。从L2 上取出反馈电压加到晶体管VT 的基极。从图2 (b )看到,晶体管的输入电压和反馈电压是同相的,满足相位平衡条件的,因此电路能起振。由于晶体管的3 个极是分别接在电感的3 个点上的,因此被称为电感三点式振荡

电路。

电感三点式振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振,但输出含有较多高次调波,波形较差。它的振荡频率是:f 0 =1/2π LC ,其中L=L1 +L2 +2M 。常用于产

生几十兆赫以下的正弦波信号。

(3 )电容三点式振荡电路

还有一种常用的振荡电路是电容三点式振荡电路,见图3 (a )。图中电感L 和电容C1 、C2 组成起选频作用的谐振电路,从电容C2 上取出反馈电压加到晶体管VT 的基极。从图3 (b )看到,晶体管的输入电压和反馈电压同相,满足相位平衡条件,因此电路能起振。由于电路中晶体管的3 个极分别接在电容C1 、C2 的3 个点上,因

此被称为电容三点式振荡电路。

电容三点式振荡电路的特点是:频率稳定度较高,输出波形好,频率可以高达100 兆赫以上,但频率调节范围较小,因此适合于作固定频率的振荡器。它的振荡频率是:f 0

=1/2π LC ,其中C= C 1 C 2 C 1 +C 2 。

上面3 种振荡电路中的放大器都是用的共发射极电路。共发射极接法的振荡器增益较高,容易起振。也可以把振荡电路中的放大器接成共基极电路形式。共基极接法的振荡

器振荡频率比较高,而且频率稳定性好。

RC 振荡器

RC 振荡器的选频网络是RC 电路,它们的振荡频率比较低。常用的电路有两种。

(1 )RC 相移振荡电路

图4 (a )是RC 相移振荡电路。电路中的3 节RC 网络同时起到选频和正反馈的作用。从图4 (b )的交流等效电路看到:因为是单级共发射极放大电路,晶体管VT 的输出电压U o 与输出电压U i 在相位上是相差180°。当输出电压经过RC 网络后,变成反馈电压U f 又送到输入端时,由于RC 网络只对某个特定频率f 0 的电压产生180°的相移,所以只有频率为f 0 的信号电压才是正反馈而使电路起振。可见RC 网

络既是选频网络,又是正反馈电路的一部分。

RC 相移振荡电路的特点是:电路简单、经济,但稳定性不高,而且调节不方便。一般都用作固定频率振荡器和要求不太高的场合。它的振荡频率是:当3 节RC

网络的参数相同时:f 0 = 1 2π 6RC 。频率一般为几十千赫。

(2 )RC 桥式振荡电路

图5 (a )是一种常见的RC 桥式振荡电路。图中左侧的R1C1 和R2C2 串并联电路就是它的选频网络。这个选频网络又是正反馈电路的一部分。这个选频网络对某个特定频率为f 0 的信号电压没有相移(相移为0°),其它频率的电压都有大小不等的相移。由于放大器有2 级,从V2 输出端取出的反馈电压U f 是和放大器输入电压同相的(2 级相移360°=0°)。因此反馈电压经选频网络送回到VT1 的输入端时,只有某个特定频率为f 0 的电压才能满足相位平衡条件而起振。可见RC 串并联电路同时起到了选频

和正反馈的作用。

实际上为了提高振荡器的工作质量,电路中还加有由R t 和R E1 组成的串联电压负反馈电路。其中R t 是一个有负温度系数的热敏电阻,它对电路能起到稳定振荡幅度和减小非线性失真的作用。从图5 (b )的等效电路看到,这个振荡电路是一个桥形电路。R1C1 、R2C2 、R t 和R E1 分别是电桥的4 个臂,放大器的输入和输出分别接在电桥的两个对角线上,所以被称为RC 桥式振荡电路。

RC 桥式振荡电路的性能比RC 相移振荡电路好。它的稳定性高、非线性失真小,频率调节方便。它的振荡频率是:当R1=R2=R 、C1=C2=C 时f 0 = 1 2πRC 。它的频

率范围从1 赫~1 兆赫。

压控振荡器实验报告

微波与天线实验报告 实验名称:压控振荡器 实验指导:黎鹏老师 一、实验目的: 1.了解变容二极管的基本原理与压控振荡器的设计方法。 2.利用实验模组的实际测量使学生了解压控振荡器的特性。 3.学会使用微波软件对压控振荡器进行设计和仿真,并分析结果。 二、预习内容: 1.熟悉VCO的原理的理论知识。 2.熟悉VCO的设计的有关的理论知识。

三、实验设备: 项次设备名称数量备注 1 MOTECH RF2000 测量仪1套亦可用网络分析仪 2 压控振荡器模组1组RF2KM9-1A 3 50Ω BNC及1MΩ BNC 连接线4条CA-1、CA-2 、CA-3、CA-4 4 直流电源连接线1条DC-1 5 MICROWAVE软件1套微波软件 四、实验步骤 1、硬件测量: 1.对MOD-9,压控振荡器的频率测量以了解压控振荡电路的特性。 2.准备电脑、测量软件、RF-2000,相关模组,若干小器件等。 3.测量步骤: MOD-9之P1端子的频率测量: ⑴设定 RF-2000测量模式:COUNTER MODE. ⑵用DC-1连接线将RF-2000后面12VDC 输出端子与待测模组之12VDC 输入端子连接起来。 ⑶针对模组P1端子做频率测量。 ⑷调整模组之旋钮,并记录所量测频率值: 最大_623_______ MHZ。 最小___876_____ MHZ。 4.实验记录:填写各项数据即可。 5.硬件测量的结果建议如下为合格: RF2KM9-1A MOD-9 fo 600-900MHZ Pout≥5dBm 6.待测模组方框图: 2、软件仿真: 1、进入微波软件。 2、在原理图上设计好相应的电路,设置好端口,完成频率设置、尺寸规范、 器件的加载、仿真图型等等的设置。

压控振荡器的设计与仿真.

目录 1 引言 (2) 2 振荡器的原理 (5) 2.1 振荡器的功能、分类与参数 (5) 2.2 起振条件 (9) 2.3 压控振荡器的数学模型 (10) 3 利用ADS仿真与分析 (11) 3.1 偏置电路的的设计 (12) 3.2 可变电容VC特性曲线测试 (13) 3.3 压控振荡器的设计 (15) 3.4 压控振荡器相位噪声分析 (18) 3.5 VCO振荡频率线性度分析 (23) 4 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (25)

压控振荡器的设计与仿真 Advanced Design System客户端软件设计 电子信息工程(非师范类)专业 指导教师 摘要:ADS可以进行时域电路仿真,频域电路仿真以及数字信号处理仿真设计,并可对设计结果进行成品率分析与优化,大大提高了复杂电路的设计效率。本论文运用ADS仿真软件对压控振荡器进行仿真设计,设计出满足设计目标的系统,具有良好的输出功率,相位噪声性能及震荡频谱线性度。本论文从器件选型开始,通过ADS软件仿真完成了有源器件选型,带通滤波器选型,振荡器拓扑结构确定,可变电容VC特性曲线,瞬态仿真及谐波平衡仿真。实现了准确可行的射频压控振荡器的计算机辅助设计。关键字:压控振荡器,谐波平衡仿真,ADS 1 引言 振荡器自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色,具有广泛的用途。在无线电技术发展的初期,它就在发射机中用来产生高频载波电压,在超外差接收机中用作本机振荡器,成为发射和接收设备的基本部件。随着电子技术的迅速发展,振荡器的用途也越来越广泛,例如在无线电测量仪器中,它产生各种频段的正弦信号电压:在热加工、热处理、超声波加工和某些医疗设备中,它产生大功率的高频电能对负载加热;某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制;电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。尤其在通信系统电路中,压控振荡器(VCO)是其关键部件,特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器电路等更是重中之重,可以毫不夸张地说在电子通信技术领域,VCO几乎与电流源和运放具有同等重要地位。 人们对振荡器的研究未曾停止过。从早期的真空管时代当后期的晶体管时代,无论是理论上还是电路结构和性能上,无论是体积上还是制作成本上无疑都取得了飞跃性的

教你如何看懂电气图纸

教你如何看懂电气图纸 226人阅读| 0条评论发布于:2010-7-20 19:08:00 一、电气图定义:用电气图形符号、带注释的围框或简化外形表示电气系统或设备中组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图。广义地说表明两个或两个以上变量之间关系的曲线,用以说明系统、成套装置或设备中各组成部分的相互关系或连接关系,或者用以提供工作参数的表格、文字等,也属于电气图之列。 二、电气图分类:1、系统图或框图:用符号或带注释的框,概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。2、电路图:用图形符号并按工作顺序排列,详细表示电路、设备或成套装置的全部组成和连接关系,而不考虑其实际位置的一种简图。目的是便于详细理解作用原理、分析和计算电路特性。3、功能图:表示理论的或理想的电路而不涉及实现方法的一种图,其用途是提供绘制电路图或其他有关图的依据。4、逻辑图:主要用二进制逻辑(与、或、异或等)单元图形符号绘制的一种简图,其中只表示功能而不涉及实现方法的逻辑图叫纯逻辑图。5、功能表图:表示控制系统的作用和状态的一种图。6、等效电路图:表示理论的或理想的元件(如R、L、C)及其连接关系的一种功能图。7、程序图:详细表示程序单元和程序片及其互连关系的一种简图。8、设备元件表:把成套装置、设备和装置中各组成部分和相应数据列成的表格其用途表示各组成部分的名称、型号、规格和数量等。9、端子功能图:表示功能单元全部外接端子,并用功能图、表图或文字表示其内部功能的一种简图。10、接线图或接线表:表示成套装置、设备或装置的连接关系,用以进行接线和检查的一种简图或表格。⑴单元接线图或单元接线表:表示成套装置或设备中一个结构单元内的连接关系的一种接线图或接线表。(结构单元指在各种情况下可独立运行的组件或某种组合体)⑵互连接线图或互连接线表:表示成套装置或设备的不同单元之间连接关系的一种接图或接线表。(线缆接线图或接线表)⑶端子接线图或端子接线表:表示成套装置或设备的端子,以及接在端子上的外部接线(必要时包括内部接线)的一种接线图或接线表。⑷电费配置图或电费配置表:提供电缆两端位置,必要时还包括电费功能、特性和路径等信息的一种接线图或接线表。11、数据单:对特定项目给出详细信息的资料。12、简图或位置图:表示成套装置、设备或装置中各个项目的位置的一种简图或一咱图叫位置图。指用图形符号绘制的图,用来表示一个区域或一个建筑物内成套电气装置中的元件位置和连接布线。三、电气图的特点:1、电气图的作用:阐述电的工作原理,描述产品的构成和功能,提供装接和使用信息的重要工具和手段。2、简图是电气图的主要表达方式,是用图形符号、带注释的围框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图。3、元件和连接线是电气图的主要表达内容⑴一个电路通常由电源、开关设备、用电设备和连接线四个部分组成,如果将电源设备、开关设备和用电设备看成元件,则电路由元件与连接线组成,或者说各种元件按照一定的次序用连接线起来就构成一个电路。⑵元件和连接线的表示方法①元件用于电路图中时有集中表示法、分开表示法、半集中表示法。②元件用于布局图中时有位置布局法和功能布局法。③连接线用于电路图中时有单线表示法和

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作 南昌理工学院张呈张海峰 我们主张,电子初学者要采用万能板焊接电子制作作品,因为这种电子制作方法,不仅能培养电子爱好者的焊接技术,还能提高他们识别电路图和分析原理图的能力,为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。 上一篇文章《电路模型设计与制作》我们重点介绍了电路模型的概念以及电流、电压、电阻、发光二极管、轻触开关等基本知识,并完成了电路模型的设计与制作,通过成功调试与测试产品参数,进一步掌握了电子基础知识。 本文将通过设计与制作多谐振荡器双闪灯,掌握识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。掌握识别简单的电路原理图,能够将原理图上的符号与实际元件一一对应,能准确判断上述元件的属性、极性。

一、多谐振荡器双闪灯电路功能介绍 图1 多谐振荡器双闪灯成品图

多谐振荡器双闪灯电路,来源于汽车的双闪灯电路,是经典的互推互挽电路,通电后LED1和LED2交替闪烁,也就是两个发光二极管轮流导通。 完成本作品的目的是为了掌握识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。掌握识别简单的电路原理图,能够将原理图上的符号与实际元件一一对应,能准确判断上述元件的属性、极性。。 该电路是一个典型的自激多谐振荡电路,电路设计简单、易懂、趣味性强、理论知识丰富,特别适合初学者制作。 二、原理图 图2 多谐振荡器双闪灯原理图 三、工作原理 本电路由电阻、电容、发光二极管、三极管构成典型的自激多谐振荡电路。在上篇文章中介绍了电阻、和发光二极管,本文只介绍电容和三极管。 1、电容器的识别

电容器,简称电容,用字母C表示,国际单位是法拉,简称法,用F表示,在实际应用中,电容器的电容量往往比1法拉小得多,常用较小的单位,如微法(μF)、皮法(pF)等,它们的关系是: 1法拉(F)=1000000微法(μF),1微法(μF)=1000000皮法(pF)。 本的套件中使用了2个10μF的电解电容,引脚长的为正,短的为负;旁边有一条白色的为负,另一引脚为正。电容上标有耐压值上25V,容量是10μF。 2、三极管的识别 三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管,晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅值较大的电信号, 也用作无触点开关,俗称开关管。套件中使用的是NPN型的三极管9013,当把有字的面向自己,引脚朝下,总左往右排列是发射极E,基极B,集电极C。如图3所示。 图3 三极管的引脚图 晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。 晶体三极管的三种工作状态: (1)截止状态 当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。

双三极管多谐振荡器电路工作原理

双三极管多谐振荡器电路工作原理 双三极管多谐振荡器 电路工作原理 多谐振荡器电路是一种矩形波产生电路.这种电路不需要外加触发信号,便能连续地, 周期性地自行产生矩形脉冲.该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振 荡器电路. 电路结构 1.路图 2.把双稳态触发器电路的两支电阻耦合支路改为电容耦合支路.那么电路就没有稳 定状态,而成为无稳电路 3.开机:由于电路参数的微小差异,和正反馈使一支管子饱和另一支截止.出现一个暂 稳态.设Q1饱和,Q2截止. 工作原理 正反馈: Q1饱和瞬间,VC1由+VCC 突变到接近于零,迫使Q2的基极电位VB2瞬间下 降到接近 —VCC,于是Q2可靠截止. 注:为什么Q2的基极产生负压,因为Q1导通使Q1 集电极的电压瞬间接近于零,电容C1的

正极也接近于零,由于电容两边电压不能突变使得电容的负端为—VCC。 2.第一个暂稳态: C1放电: C2充电: 3.翻转:当VB2随着C1放电而升高到+0.5V时,Q2开始导通,通过正反馈使Q1截止,Q2饱和. 正反馈: 4.第二个暂稳态: C2放电: C1充电: 5.不断循环往复,便形成了自激振荡 6.振荡周期: T=T1+T2=0.7(R2*C1+R1*C2)=1.4R2*C 7.振荡频率: F=1/T=0.7/R2*C 8..波形的改善: 可以同单稳态电路,采用校正二极管电路 下面我们来做一个实验:如图 振荡周期: T=1.4R2*C=1.4*10000Ω*0.00001F=0.14s=140ms 此图利用Multisim仿真软件去求出时间与实际的偏差 数据测量图:此图测量了Q2的基极和集电极极,集电极的波形相当于图的矩形波,基极波形相当于图的锯齿波。

压控振荡器原理和应用说明

压控振荡器(VCO 一应用范围 用于各种发射机载波源、扩频通讯载波源或作为混频器本振源。 二基本工作原理 利用变容管结电容Cj 随反向偏置电压VT 变化而变化的特点(VT=OV 时Cj 是最大值,一 般变容管VT 落在2V-8V 压间,Cj 呈线性变化,VT 在8-10V 则一般为非线性变化,如图1 所示,VT 在10-20V 时,非线性十分明显),结合低噪声振荡电路设计制作成为振荡器,当 改变变容管的控制电压,振荡器振荡频率随之改变,这样的振荡器称作压控振荡器(VCO 。 压控振荡器的调谐电压 VT 要针对所要求的产品类别及典型应用环境(例如用户提供调谐要 求,在锁相环使用中泵源提供的输出控制电压范围等 )来选择或设计,不同的压控振荡器, 对调谐电压VT 有不同的要求,一般而言,对调谐线性有较高要求者, VT 选在1-10V ,对宽 频带调谐时,VT 则多选择1-20V 或1-24V 。图1为变容二极管的V — C 特性曲线。 图1变容二极管的V — C 特性曲线 三压控振荡器的基本参数 1工作频率:规定调谐电压范围内的频率范围称作工作频率,通常单位为“ MHZ 或 “GHz 。 2输出功率:在工作频段内输出功率标称值,用 Po 表示。通常单位为“ dBmW 。 3输出功率平稳度:指在输出振荡频率范围内,功率波动最大值,用△ P 表示,通常 单位为“ dBmW 。 4调谐灵敏度:定义为调谐电压每变化1V 时,引起振荡频率的变化量,用 MHz/ △ VT 表示,在线性区,灵敏度最咼,在非线性区灵敏度降低。 5谐波抑制:定义在测试频点,二次谐波抑制 =10Log (P 基波/P 谐波)(dBmw )。 6推频系数:定义为供电电压每变化1V 时,引起的测试频点振荡频率的变化量,用 MHz/V 表 示。 7相位噪声:可以表述为,由于寄生寄相引起的杂散噪声频谱,在偏移主振 f0为fm 的带内,各杂散能量的总和按fin 平均值+15f0点频谱能量之比,单位为dBC/Hz 相位噪 声特点是频谱能量集中在f0附近,因此fm 越小,相噪测量值就越大,目前测量相噪选定 WV) 0 8 10

教你三步看懂电路图

教你三步看懂电路图 对于初学电子的朋友,尤其是电子爱好者,学习电路图很难入 门,今天我向朋友们介绍点儿我的学习体会. 第一步:首先从各种电子书籍和杂志上,找到电子元件的符 号,构造,作用,功能. 第二步:学习弄懂单元电路中的交流回路和直流回路,这是最 重要的. 第三步:找一收音机电路图弄清各个单元级和整个电路的交 流信号和直流电流的通路,包括反馈回路,谐振回路. 通过这三步学习你一定不会再感觉看电 理识图方法和注意事项 修理识图是指在修理过程中对电路图的分析,这一识图与学习电路工作原理时的识图有很大的不同,是围绕着修理进行的电路故障分析。 1.修理识图项目 修理识图主要有以下四部分内容: ①在整机电路图中建立检修思路,根据故障现象,判断故障可能发生在哪部分电路中,确定下一步的检修步骤(是测量电压还是电流,在电路中的哪一点测量)。 ②根据测量得到的有关数据,在整机电路图的某一个局部单元电路中对相关元器件进行故障分析,以判断是哪个元器件出现了开路或短路、性能变劣故障,导致了所测得的数据发生异常。例如,初步检查发现功率放大电路出现了故障,可找出功放电路图进行具体分析。 ③查阅所要检修的某一部分电路图,了解这部分电路的工作,如信号是从哪里来,送到哪里去。 ④查阅整机电路图中某一点的直流电压数据。 2.识图方法和注意事项 进行修理识图过程中要注意以下四个问题: ①修理识图是针对性很强的电路分析,是带着问题对局部电路的识图,识图的范围不广,但要有一定深度,还要会联系故障的实际。 ②主要是根据故障现象和所测得的数据决定分析哪部分电路。例如:根据故障现象决定分析低放电路还是分析前置放大器电路,根据所测得的有关数据决定分析直流电路还是交流电路。 ③测量电路中的直流电压时,主要是分析直流电压供给电路;在使用干扰检查法时,主要是进行信号传输通路的识图;在进行电路故障分析时,主要是对某一个单元电路进行工作原理的分析。在修理识图中,无需对整机电路图中的各部分电路进行全面的系统分析。 ④修理识图的基础是十分清楚电路的工作原理,不能做到这一点就无法进行正确的修理识图

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作 一、电路设计功能介绍 这是电子技术入门者要做的第一个电子产品,做这个产品的主要目的是为了学会识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。学会识别简单的电路原理图,能够将原理图上的符号与实际元件一一对应,能准确判断上述元件的属性、极性。 分立元件双闪灯电路,来源于汽车的双闪灯电路,是经典的互推互挽电路,通电后LED1和LED2交替闪烁也就是两个发光二极管轮流导通。 二、多谐振荡器双闪灯电路原理图

三、多谐振荡器双闪灯电路工作原理 该电路是一个典型的自激多谐振荡电路,套件电路简单、易懂、趣味性强、理论学习知识丰富,特别适合初学者制作。 工作原理:当接通电源后,两只三极管就要争先导通,但由于元器件的差异性,只有某一只管子最先导通。然后电路中两只三极管便轮流导通和截止,两只发光二极管就不停地循环发光。改变阻值或电容的容量可以改LED闪烁的速度。 电路通电时,假设V1优先导通,则C1通过R1开始充电,由于充电时电容相当于短路,所以V2基极近似接地,故V2截止。此时LED1点亮,LED2熄灭。当C1充电毕,V2基极为高点平,故导通,LED被点亮,同时C1上电荷被泄放,V1截止,LED1熄灭。C2通过R2充电,充电毕V1又导通,电路如此循环,两个LED交替闪烁。四、多谐振荡器双闪灯电路元件清单及实物图

双闪灯元件清单实物图 五、调试技巧及成品图 双闪灯电路安装成功后,接上5V直流电压,或者用三节5号电池供电。如下图所示:

正常情况下,可以观察到二只LED发光二极管轮流闪烁,如果没有出现我们需要的功能,应该从以下几个方面调试、检修。 1、检测焊接线路是否正常连通,可用万用表检测每条线路是否导通。因为初次焊接的时候,经常出现虚焊、假焊、漏焊等焊接故障。 2、检测每个元件是否安装正确,特别是发光二极管的正负极性是否正确。 3、用万用表测试电源电压是否正常。 4、发光二极管的限流电阻是否用错,初学者容易把220欧姆的电阻与100K欧的电阻搞混了。 5、测试下电容C1、C2的正极的电压是否改变,如果没有改变要检测三极管是否焊接正确。 经过上面几个步骤的检测,相信一定能排除故障,实现我们需要的目的。 主要焊接毛病有: 1、堆积 2、虚焊 3、尖角

时基电路构成的压控振荡器

555时基电路构成的压控振荡器 摘要:555电路是集模拟电路和数字电路于一体的集成电路,是在上世纪70年代,为制作定时器而被设计制造的。该电路具有灵活的引出端脚,使用者尽用其能,将其广泛运用于电子行业的各个领域内,并且该电路在科研、仪表、测量、控制等诸多领域内也得到了广泛的应用。本文主要从原理和应用两个方面讲述由555无稳态多谐振荡器电路构成的压控振荡器。 关键词: 1、引言 如今,555时基电路得到如此广泛的应用,这得益于该电路本身独特的优越性。按照555电路的应用特点,以数字电路的分类方法作为基本方式,可将其分为:多谐振荡器的应用方式、单稳态电路的应用方式、双稳态(R-S触发器)电路的应用方式以及施密特电路的应用方式。本文要讨论的压控振荡器是一种结构特殊的多谐振荡器,全称为电压控制的多谐振荡器,简称VCO。由555电路构成的压控振荡器具有电路简单、成本低、产生脉冲波形的线性度好等特点,因此压控振荡器电路在锁相技术、A/D转换、脉冲调制及遥测技术中有广泛的用途,是一种十分重要的电路。. 2、555电路原理图]1[ 图1、原理电路图

整个原理电路图有5个部分组成,这5个部分可以分为三大部分进行解释:(1)分压器与比较器 三个等值电阻(每个5KΩ)串联进行分压,将电源电压分别分压为U CC/3和2U CC/3。其中2U CC/3加至电压比较器A1的同相输入端,作为它的参考电压;U CC/加之电压比较器A2的反相输入端,作为它的参考电压。A1、A2是由两个差分电路组成的电压比较器,相当于两个运算放大器的输入电路。这两个参考电压决定了555电路的输入特性。 上述原理电路图有两个输入端,分别称为触发端(TR、2脚)和阀值端(TH、6脚),它们分别是A2的同相输入端和A1的反相输入端。根据电压比较器的工作原理:当对输入端2脚上加上低于U CC/3的输入电压时,比较器A2输出低电平;当加上高于U CC/3的输入电压时,A2输出高电平。对于输入端6脚,当对其加上低于2U CC/3的输入电压时,A1输出高电平;当对其加上高于2U CC/3的输入电压时,A1输出低电平。 (2)基本R-S触发器]1[ 在数字电路中,触发器分为同步R-S触发器和基本R-S触发器,555电路中使用 是基本R-S触发器。这种触发器由两个非门交叉连接组成,它的特点是需要低电平触发,即只有在输入端加以低电平或负脉冲,触发器才能翻转。 它的逻辑功能是:当R=0,S=1时,不管触发器原来是什么状态,都会被置成低电平0的状态;当R=1,S=0时,触发器被置成高电平1的状态;当R=1,S=1时,触发器保持原状态不变;当R=0,S=0时,触发器的状态不定,不过这种状态是不允许出现的,也是不可能出现的。 (3)输出级]2[ 为了提高555电路带负载的能力,使其能够直接驱动一定功率的负载,并且隔离负载对定时器的影响,在它的R-S触发器之后加入了一级输出级G3。该输出级G3将R-S 触发器的输出电平进行反相,并同时给予一定的功率放大后输出,这就使得555电路可以直接驱动小型继电器、扬声器等。 (4)放电电子开关]3[ 在由555电路组成的定时定路及各类触发器和振荡器中,它们的工作状态都和电容器的充、放电有关。例如在定时电路中,通常把上比较器的输入端TH(6脚)接到只电容C的正极。这个电容又通过一只串联电阻R接到电源的正极。工作时,电源通过电阻R向电容C充电,当电容充电使其电压达到阀值电平后,比较器A1输出低电平,触发器R-S翻转,它的输出端变为高电平,经过一级反相器反相为低电平后作为一种控制信号输出,实现对电路的一种工作状态的控制。 ( 5 ) 555定时器的基本功能]4[ ①R=0,无论其他输入为何值(用×表示),必有Q=1,U O为低电平0,T D饱和导通,故R端称为置0端或复位端。 ②R=1,U TH>2U CC/3、U TR>U CC/3时,U O1为低电平,U O2为高电平,使Q=1、

压控LC电容三点式振荡器设计及仿真

实验二压控LC 电容三点式振荡器设计及仿真 一、实验目的 1、了解和掌握LC 电容三点式振荡器电路组成和工作原理。 2、了解和掌握压控振荡器电路原理。 3、理解电路元件参数对性能指标的影响。 4、熟悉电路分析软件的使用。 二、实验准备 1、学习LC 电容三点式西勒振荡器电路组成和工作原理。 2、学习压控振荡器的工作原理。 3、认真学习附录相关内容,熟悉电路分析软件的基本使用方法。 三、设计要求及主要指标 1、采用电容三点式西勒振荡回路,实现振荡器正常起振,平稳振荡。 2、实现电压控制振荡器频率变化。 3、分析静态工作点,振荡回路各参数影响,变容二极管参数。 4、振荡频率范围:50MHz~70MHz,控制电压范围3~10V。 5、三极管选用MPSH10(特征频率最小为650MHz,最大IC 电流50mA,可 满足频率范围要求),直流电压源12V,变容二极管选用MV209。 四、设计步骤 1、整体电路的设计框图

整个设计分三个部分,主体为LC 振荡电路,在此电路基础上添加压控部分,设计中采用变容二极管MV209 来控制振荡器频率,由于负载会对振荡电路的 频 率产生影响,所以需要添加缓冲器隔离以使振荡电路不受负载影响。 2、LC 振荡器设计 首先应选取满足设计要求的放大管,本设计中采用MPSH10 三极管,其特征频率f T=1000MHz。LC 振荡器的连接方式有很多,但其原理基本一致,本实验中采用电容三点式西勒振荡电路的连接方式,该振荡电路在克拉泼振荡电路的基础上进行了细微的改良,增加了一个与电感L 并联的电容,主要利用其改变频率而不对振荡回路的分压比产生影响的特点。电路图如下所示:

教你怎样能够快速看懂电路图

怎样快速的看懂原理图 电子设备中有各种各样的图。能够说明它们工作原理的是电原理图,简称电路图。电路图有两种,一种是说明模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物,用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。 另一种是说明数字电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件,用线条把它们按逻辑关系连接起来,它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。为了和模拟电路的电路图区别开来,就把这种图叫做逻辑电路图,简称逻辑图。 除了这两种图外,常用的还有方框图。它用一个框表示电路的一部分,它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。 一张电路图就好象是一篇文章,各种单元电路就好比是句子,而各种元器件就是组成句子的单词。所以要想看懂电路图,还得从认识单词——元器件开始。有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接,本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍,希望初学者熟悉它们,并记住不忘。 电阻器与电位器 符号详见图1 所示,其中(a )表示一般的阻值固定的电阻器,(b )表示半可调或微调电阻器;(c )表示电位器;(d )表示带开关的电位器。

电阻器的文字符号是“ R ”,电位器是“ RP ”,即在R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。 在某些电路中,对电阻器的功率有一定要求,可分别用图1 中(e )、(f )、(g )、(h )所示符号来表示。 几种特殊电阻器的符号: 第1 种是热敏电阻符号,热敏电阻器的电阻值是随外界温度而变化的。有的是负温度系数的,用NTC来表示;有的是正温度系数的,用PTC来表示。它的符号见图(i ),用θ或t°来表示温度。它的文字符号是“ RT ”。 第2 种是光敏电阻器符号,见图1 (j ),有两个斜向的箭头表示光线。它的文字符号是“ RL ”。

定时器构成的多谐振荡器

定时器构成的多谐振荡 器 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器,也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外,还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态。在工作时,电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换,由此产生矩形波脉冲信号,常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。 一、用555定时器构成的多谐振荡器 1.电路组成: 用555定时器构成的多谐振荡器电路如图6-11(a)所示:图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件,决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端(2脚)和阀值输入端(6脚)与电容相连;集电极开路输出端(7脚)接R1、R2相连处,用以控制电容C的充、放电;外界控制输入端(5脚)通过电容接地。 2.工作原理: 多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示: 电路接通电源的瞬间,由于电容C来不及充电,Vc=0v,所以555定时器状态为1,输出Vo为高电平。同时,集电极输出端(7脚)对地断开,电源Vcc对电容C充电,电路进入暂稳态I,此后,电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间,即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈(R1+R2)C;暂稳态Ⅱ的维持时间,即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈。 因此,振荡周期T=T1+T2=(R1+2R2)C,振荡频率f=1/T。正向脉冲宽度T1与振荡周期T之比称矩形波的占空比D,由上述条件可得D=(R1+R2)/(R1+2R2),若使R2>>R1,则D≈1/2,即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波(方波)。 二、多谐振荡器应用举例: 1.模拟声响发生器: 将两个多谐振荡器连接起来,前一个振荡器的输出接到后一个振荡器的复位端,后一个振荡器的输出接到扬声器上。这样,只有当前一个振荡器输出高电平时,才驱动后一个振荡器振荡,扬声器发声;而前一个振荡器输出低电平时,导致后面振荡器复位并停止震荡,此时扬声器无音频输出。因此从扬声器中听到间歇式的"呜......呜"声响。 2.电压——频率转换器:

手把手教你如何看懂电路图

如何看懂电路图--电源电路单元 一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 ( 1 )半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电

模电课设方波三角波压控振荡器

第一章模电课设概述 1.1设计背景 人们通常把压控振荡器称为调频器,用以产生调频信号。在自动频率控制环路和锁相环环路中,输入控制电压是误差信号电压,压控振荡器是环路中的一个受控部件。压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。对压控振荡器的技术要求主要有:频率稳定度好,控制灵敏度高,调频范围宽,频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。晶体压控振荡器的频率稳定度高,但调频范围窄,RC压控振荡器的频率稳定度低而调频范围宽,LC压控振荡器居二者之间。 1.2 设计目的及意义 1)培养学生正确的设计思想,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。 2)锻炼学生自学软件的能力及分析问题、解决问题的能力。 3)通过课程设计,使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。 4)巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。 5)为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。 1.3设计时间 课程设计时间:一周 1.4 开发环境proteus简介 PROTEUS软件是由英国LabCenter Electronics公司开发的EDA工具软件,由ISIS和ARES两个软件构成,其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件,

ARES是一款高级的布线编辑器,它集成了高级原理布线图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计。 通过PROTEUS ISIS软件的VSM(虚拟仿真技术),用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路,以及基于微控制器的系统连同所有外围接口电子元器件一起仿真。 在原理图中,电路激励源、虚拟仪器、图表以及直接布置在线路上的探针一起出现在电路中。任何时候都能通过“运行”按钮或“空格”键对电路进行仿真。 PROTEUS有两种截然不同的仿真方式:交互式仿真和基于图表的仿真。其中交互式仿真可实时观测电路的输出,因此可用于检验设计的电路是否能正常工作。 而基于图表的仿真能够在仿真过程中放大一些特别的部分,进行一些细节上的分析,因此基于图表的仿真可用于研究电路的工作状态和进行细节的测量。 PROTEUS软件的模拟仿真直接兼容厂商的SPICE模型,采用了扩充的SPICE3F5电路仿真模型,能够记录基于图表的频率特性、直流电的传输特性、参数的扫描、噪声的分析、傅里叶分析等,具有超过8000种的电路仿真模型。 PROTEUS软件的数字仿真支持JDEC文件的物理器件仿真,有全系列的TTL和CMOS数字电路仿真模型,同时一致性分析易于系统的自动测试。 PROTEUS软件支持许多通用的微控制器,如PIC、A VR、HC11以及8051;包含强大的调试工具,可对寄存器、存储器实时监测;具有断点调试功能及单步调试功能;具有对显示器、按钮、键盘等外设进行交互可视化仿真的功能。此外,PROTEUS可对IAR C-SPY、KEIL等开发工具的源程序进行调试。 此外,在PROTEUS中配置了各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、频率计,便于测量和记录仿真的波形、数据。

教你如何看懂电路图-电源部分

如何看懂电路图2-- --电源电路单元 电源电路单元 电源电路单元 前 面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始, 怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木,虽然只有十 来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电 路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每 个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是 用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电 子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把 220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高, 所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 ( 1 )半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电

多谐振荡器

第八章 脉冲波形的产生与整形 在数字电路或系统中,常常需要各种脉冲波形,例如时钟脉冲、控制过程的定时信号等。这些脉冲波形的获取,通常采用两种方法:一种是利用脉冲信号产生器直接产生;另一种则是通过对已有信号进行变换,使之满足系统的要求。 本章以中规模集成电路555定时器为典型电路,主要讨论555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器以及555定时器的典型应用。 8.1 集成555定时器 555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。 目前生产的定时器有双极型和CMOS 两种类型,其型号分别有NE555(或5G555)和C7555等多种。通常,双极型产品型号最后的三位数码都是555,CMOS 产品型号的最后四位数码都是7555,它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。 一般双极型定时器具有较大的驱动能力,而CMOS 定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定时器工作的电源电压很宽,并可承受较大的负载电流。双极型定时器电源电压范围为5~16V ,最大负载电流可达200mA ;CMOS 定时器电源电压变化范围为3~18V ,最大负载电流在4mA 以下。 一. 555定时器的电路结构与工作原理 1.555定时器内部结构: (1)由三个阻值为5k Ω的电阻组成的分压器; (2)两个电压比较器C 1和C 2: v +>v -,v o =1; v +<v -,v o =0。 (3)基本RS 触发器; (4)放电三极管T 及缓冲器G 。 2.工作原理。 当5脚悬空时,比较器C 1和C 2的比较电压分别为cc V 32和cc V 3 1 。 (1)当v I1>cc V 32,v I2>cc V 31 时,比较器 C 1输出低电平,C 2输出高电平,基本RS 触发 器被置0,放电三极管T 导通,输出端v O 为低电平。 (2)当v I1cc V 31 时,比较器 C 1输出高电平,C 2也输出高电平,即基本RS 触发器R =1,S =1,触发器状态不变,电路亦保持原状态不变。

NE555多谐振荡电路课程设计要点

目录要....................................................................................................................................................... 2摘......................................................................................................................................... 41 设计任务和要求...................................................................................................................................... 4.1.1:设计任务.................................................................................................................................... 4:设计要求.1.2 ........................................................................................................................................ 4方案比较与论证.2 .......................................................................................................................... 4 .:稳压电源通常由 2.1.................................................................................................................................... 8 .2.2 :方案论证错误!未定义书签。硬件设计. (3) .................................................................................................. 错误!未定义书签。3.1 :设计思想............................................................................................... 错误!未定义书签。3.2 :称功能模块.系统仿真.. (84) .................................................................................................................... 8:仿真原理图如下:.4.1 错误!未定义书签。................................................................................................................ 5系统的组装............................................................................................... 错误!未定义书签。PCB版板图.:5.1 ......................................................................................................................................................... 96 结论:错误!未定义书签。参考文献:................................................................................................................... .................................................................................................. 错误!未定义书签。附录一:电路原理图.错误!未定义书签。:元件列表...................................................................................................................

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