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rc振荡器

rc振荡器
rc振荡器

采用RC振荡的方法非常多,如文氏桥振荡等。这里介绍几种笔者常用的方法:1.最简单的振荡器

最简单的振荡器

这种振荡器特点是:T≈(1.4~2.3)R*C

电源波动将使频率不稳定,适合小于100KHz的低频振荡情况。

2.加补偿电阻的振荡

加补偿电阻的振荡

T≈(1.4~2.2)R*C,电源对频率的影响减小,频率稳定度可控制在5% 3.环行振荡器

环行振荡器

采用TTL反相器,频率可达50MHz

4.采用施密特触发器构成的振荡器

采用施密特触发器构成的振荡器5.采用两三极管构成的振荡器

其中R5=R8,R7=R6,C5=C6

(完整版)振荡电路大全

RC振荡器的几种接法 RC震荡的基本思想是正反馈加RC选频网络.RC选频网络之所以选出正弦波主要是因为电容的充电曲线. 这种振荡器特点是:T≈(1.4~2.3)R*C 电源波动将使频率不稳定,适合小于100KHz 的低频振荡情况。 2.加补偿电阻的RC振荡器 T≈(1.4~2.2)R*C,电源对频率的影响减小,频率稳定度可控制在5% 3.环行RC振荡器

4.采用TTL反相RC振荡器,频率可达50MHz 5.采用两三极管构成的RC振荡器,其中R5=R8,R7=R6,C5=C6

RC文氏电桥震荡器的计算说明 这个电路由RC串并网络构成选频网络,同时兼作正反馈电路以产生振荡,两个电阻和电容的数值各自相等。负反馈电路中有两个二极管,它们的作用是稳定输出信号的幅度。也可以采用其他的非线形元件来自动调节反馈的强度,以稳定振幅,如:热敏电阻、场效应管等。 该电路输出波形较好,缺点是频率调节比较困难。

RC文氏电桥振荡电路 RC文氏电桥振荡器的电路如图1所示,RC串并联网络是正反馈网络,由运算放大器、R3和R4负反馈网络构成放大电路。 图1 RC文氏电桥振荡器 C 1R 1 和C2R2支路是正反馈网络,R3R4支路是负反馈网络。C1R1、C2R2、R3、R4正 好构成一个桥路,称为文氏桥。 RC串并联选频网络的选频特性 RC串并联网络的电路如图2所示。RC串联臂的阻抗用Z 1 表示,RC并联臂的 阻抗用Z 2 表示。 图2 RC串并联网络 RC串并联网络的传递函数为

式(1) ………………. 当输入端的电压和电流同相时,电路产生谐振,也就是式(1)是实数,虚部为0。令式(1)的虚部为0,即可求出谐振频率。 谐振频率 对于文氏RC振荡电路,一般都取R=R1 = R2,C=C1 = C2时,于是谐振角频率: 频率特性 幅频特性 相频特性 文氏RC振荡电路正反馈网络传递函数的幅度频率特性曲线和相位频率特性曲线如图3所示。 (a) 幅频特性曲线 (b) 相频特性曲线 图3 RC串并联网络的频率响应特性曲线

环形振荡器的工作原理

环形振荡器的工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

环形振荡器的工作原理 环形振荡器是利用门电路的固有传输延迟时间将奇数个反相器首尾相接而成,该电路没有稳态。因为在静态(假定没有振荡时)下任何一个反相器的输入和输出都不可能稳定在高电平或低电平,只能处于高、低电平之间,处于放大状态。 假定由于某种原因v11产生了微小的正跳变,经G1的传输延迟时间tpd后,v12产生了一个幅度更大的负跳变,在经过G2的传输延迟时间tpd后,使v13产生更大的正跳变,经G3的传输延迟时间tpd后,在vo产生一个更大的负跳变并反馈到G1输入端。可见,在经过3tpd后,v11又自动跳变为低电平,再经过3tpd之后,v11又将跳变为高电平。如此周而复始,便产生自激振荡。如图2所示,可见振荡周期为 T=6tpd 环形振荡器的改进原因 环形振荡器的突出优点是电路极为简单,但由于门电路的传输延迟时间极短,TTL门电路只有几十纳秒,CMOS电路也不过一二百纳秒,难以获得较低的振荡频率,而且频率不易调节,为克服这个缺点,有几种改进电路,下面给出对照图。如图3和图4所示。 环形振荡器的改进原理 接入RC 电路以后,不仅增大了门G2的传输延迟时间tpd2有助于获得较低的振荡频率。而且通过改变R 和C 的数值可以很方便地实现对频率的调节。 环形振荡器的实用电路 如图4,为了进一步加大RC和G2的传输延迟时间,在实用电路中将电容C 的接地端改接G1的输出端。如图10.3.5所示。例如当v12处发生负跳变时,经过电容C使v13首先跳变到一个负电平,然后再从这

石英晶体振荡器原理

石英晶体振荡器的基本工作原理及作用 (1)石英晶体振荡器(简称晶振)的结构石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化矽的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑胶封装的。(2)压电效应 若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐 振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。 (3)符号和等效电路石英晶体谐振器的符号和等效电路如图所示。当晶体不振动时,可把它看 成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个pF到几十pF。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L來等效。一般L的值为几十mH到几 百mH。晶片的弹性可用电容C來等效,C的值很小,一般只有0.0002~0.1pF。晶片振动时因 摩擦而造成的损耗用R來等效,它的數值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大,而C很小, R也小,因此回路的品质因數Q很大,可达1000~10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只 与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,而且可以做得精确,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定性。

晶体振荡器电路+PCB布线设计指南

AN2867 应用笔记 ST微控制器振荡器电路 设计指南 前言 大多数设计者都熟悉基于Pierce(皮尔斯)栅拓扑结构的振荡器,但很少有人真正了解它是如何工 作的,更遑论如何正确的设计。我们经常看到,在振荡器工作不正常之前,多数人是不愿付出 太多精力来关注振荡器的设计的,而此时产品通常已经量产;许多系统或项目因为它们的晶振 无法正常工作而被推迟部署或运行。情况不应该是如此。在设计阶段,以及产品量产前的阶 段,振荡器应该得到适当的关注。设计者应当避免一场恶梦般的情景:发往外地的产品被大批 量地送回来。 本应用指南介绍了Pierce振荡器的基本知识,并提供一些指导作法来帮助用户如何规划一个好的 振荡器设计,如何确定不同的外部器件的具体参数以及如何为振荡器设计一个良好的印刷电路 板。 在本应用指南的结尾处,有一个简易的晶振及外围器件选型指南,其中为STM32推荐了一些晶 振型号(针对HSE及LSE),可以帮助用户快速上手。

目录ST微控制器振荡器电路设计指南目录 1石英晶振的特性及模型3 2振荡器原理5 3Pierce振荡器6 4Pierce振荡器设计7 4.1反馈电阻R F7 4.2负载电容C L7 4.3振荡器的增益裕量8 4.4驱动级别DL外部电阻R Ext计算8 4.4.1驱动级别DL计算8 4.4.2另一个驱动级别测量方法9 4.4.3外部电阻R Ext计算 10 4.5启动时间10 4.6晶振的牵引度(Pullability) 10 5挑选晶振及外部器件的简易指南 11 6针对STM32?微控制器的一些推荐晶振 12 6.1HSE部分12 6.1.1推荐的8MHz晶振型号 12 6.1.2推荐的8MHz陶瓷振荡器型号 12 6.2LSE部分12 7关于PCB的提示 13 8结论14

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

振荡电路工作原理详细分析

振荡电路工作原理详细分析注:这只是我个人的理解,仅供参考,如不正确,请原谅! 1、电路图和波形图 2、工作原理:晶体管工作于共发射极方式。集电极电压通过变压器反馈回基级,而变压器绕组的接法实现正反馈。其工作过程根据三极管的工作状态分为三个阶段:t1、t2、t3(如上图): 说明:此分析过程是在电路稳定震荡后,以一个完整波形周期为例进行分析,即起始Uce=12v。而对于电路刚接通时,工作原理完全相同,只是做波形图时,起始电压Uce=0v。 1)、电路接通后,进入t1阶段(晶体管为饱和状态)。 在t1的初始阶段,电路接通,流过初级线圈的电流不能突变,使得集电极电压Uce急速减小,由于时间很短,在波形中表现为下降沿很陡。而经过线圈耦合,会使基极电压Ube急速增大。此时,三极

管工作在饱和状态(Ube>=Uce)。基极电流ib失去对集电极电流ic 的控制。之后,随着时间增加,Uce会逐渐增加,Ube通过基极与发射机之间的放电而逐渐减少。基极电压Ube下降使得ib减小。 2)、当ib减小到ic /β时, 晶体管又进入放大状态,即t2阶段。 于是,ib的减小引起ic的减小,造成变压器绕组上感应电动势方向的改变,这一改变的趋势进一步引起ib的减小。如此又开始强烈的循环,直到晶体管迅速改变为截止状态。这一过程也很快,对应于脉冲的下降沿。在此过程中,电流强烈的变化趋势使得感应线圈上出现一个很大的感应电动势,Ube变成一个很大的负值。 3)、当晶体管截止后(t3阶段),ic=0,Uce经初级线圈逐渐上升到12v(变压器线圈中储存有少量能量,逐渐释放)。此时,直流12v电源通过27欧电阻和反馈线圈对基极电压充电,Ube逐渐上升,当Ube上升到0.7v左右时,晶体管重新开始导通(硅管完全导通的电压大约是0.7v)。于是下一个周期开始,重复上述各个阶段。其震荡周期T=t1+t2+t3;

晶振振荡器电路

在该应用手册中,我们将讨论我们推荐给您的晶振电路设计方案,并解释电路中的各个元器件的具体作用,并且在元器件数值的选择上提供指导。最后,就消除晶振不稳定和起振问题,我们还 将给出一些建议措施。 图1所示为晶振等效电路。R 为ESR(串联等效阻抗)。L 和C 分别是晶振等效电感和等效电容。C P 是晶振的伴生电容,其极性取决于晶振的极性。图2所示为晶振的电抗频谱线。当晶振在串联谐振状态下工作时,线路表现为纯阻性,感抗等于容抗(XL = XC)。串联谐振频率由下式给出 LC f S π21= 当晶振工作在并联谐振模式时,晶振表现为感性。该模式的工作频率由晶振的负载决定。对于并联谐振状态的晶振,晶振制造商应该指定负载电容C L 。在这种模式下,振动频率由下式给出 P L P L C C C C L fa += π21 图 1. 晶振等效电路. 图 2. 晶振的电抗频谱线.

在并联谐振模式下,电抗线中fs 到fa 的斜线区域内,通过调整晶振的负载,如图2,晶振都可以振荡起来。MX-COM 所有的晶振电路都推荐使用并联谐振模式的晶振。 图3所示为推荐的晶振振荡电路图。这样的组成可以使晶振处于并联谐振模式。反相器在芯片内体现为一个AB 型放大器,它将输入的电量相移大约180° 后输出;并且由晶振,R1,C1和C2组成的π型网络产生另外180°的相移。所以整个环路的相移为360°。这满足了保持振荡的一个条件。其它的条件,比如正确起振和保持振荡,则要求闭环增益应≥1。 反相器附近的电阻Rf 产生负反馈,它将反相器设定在中间补偿区附近,使反相器工作在高增益线性区域。电阻值很高,范围通常在500K ? ~2M ?内。MXCOM 的有些芯片内置有电阻,对于具体的芯片,请参考其外部元器件选用说明书。 对晶振来讲,C1和C2组成负载电容。和晶振来匹配最好的电容(C L ),晶振厂家都有说明。C1和C2的计算式为 S L C C C C C C ++?=2 121 这里C S 是PCB 的漂移电容(stray capacitance ),用于计算目的时,典型值为5pf 。现在C1和C2选择出来满足上面等式。通常选择的C1和C2是大致相等的。C1和/或C2的数值较大,这提高了频率的稳定性,但减小了环路增益,可能引发起振问题。 R1是驱动限流电阻,主要功能是限制反相器输出,这样晶振不会被过驱动(over driven )。R1、C1组构成分压电路,这些元器件的数值是以这样的方式进行计算的:反相器的输出接近rail-to-rail 值,输入到晶振的信号是rail-to-rail 的60%,通常实际是令R1的电阻值和的C1容抗值相等,即R1 ≈ XC1。这使晶振只取得反相器输出信号的一半。要一直保证晶振消耗的功率在厂商说明书规定范围内。过驱动会损坏晶振。请参考晶振厂商的建议。 理想情况下,反相器提供180°相移。但是,反相器的内在延迟会产生额外相移,而这个额外相移与内在延迟成比例。为保证环路全相移为n360°,π 型网络应根据反相器的延迟情况,提供小于180°的相移。R1的调整可以满足这一点。使用固定大小的C1和C2,闭环增益和相位可随R1变化。如果上述两个条件均得到了满足,在一些应用中,R1可以忽略掉。 图 3. 晶振电路

74HC00多谐振荡器电路图

74HC00多谐振荡器电路图 一、电路及工作原理 电路见下图。74HC00为四一二输入端与非门。 如果将二输入端与非门的一个输入端接高电平,或者将两个输入端短接,则其输出便与余下的一个输入端或两个短接的输入端反相,相当于一个反相器。在下图所示电路中,设IC1A的①脚、IC1B的⑤脚为高电平(K1按下,K2断开),则IC1A可看作②脚输入③脚输出、可看作IC1B④脚输入⑥脚输出的反相器,其传输特性如右图所示。由于R1的负反馈作用,如果②脚电压较低,③脚输出高电压,则通过R1把②脚电平拉高;如果②脚电压较高、③脚输出低,则通过R1把②脚电平拉低,结果折衷停在中心点C。输出100%反馈到输入,相当于把左下三角形部分按照虚线折到右上角。虚线与传输特性的交点C就是反相器的工作点,约等于1/2VCC。C点位于传输特性的陡坡中心。本例中,74HC00输入变化1mV,输出变化高达1V。 由于IC1③脚和④脚连按,其⑥脚输出的信号与②脚同相但幅度放大。图中C1起正反馈作用。只要②脚电压有微小的波动,如提高0.1mV,则③脚电压降低100mV,再经IC1B 反相,⑥脚输出电压升高大于1V,此电压变化通过C1送回②脚,使②脚电压继续升高,直至VCC+0.7V。这时,IC1内部的保护二极管导通,使输入电压不能高,反相器工作点停在右图的D点。D点位于传输特性的水平线上,输入变化几乎不影响输出。此时,IC1的②脚为高电平,③脚为低电平,⑥脚为高电平。电阻R1接在②、③脚之间。③脚是输出端,内阻很低,②脚是输入端,内阻极高。②高③低的电位差使得R1上的电流I的方向如左图所示,放电的起始电压为VCC+0.7V,放电的最终电压为0V。 实际放电到C点(1/2VCC)附近,就停止了。放电从VCC+0.7V到1/2VCC约需1.1R1C1=1.1(2.2l0(6))(0.110(-6)0.25s。 这时,②脚变低,经过IC1A反相放大③脚变高IC1B反相放大⑥脚快速变低C1②脚。正

晶振的作用与原理

晶振的作用与原理 一,晶振的作用 (1)晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。 (2)晶振还有个作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号.晶振是晶体振荡器的简称。它用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。 (3)晶振在数字电路的基本作用是提供一个时序控制的标准时刻。数字电路的工作是根据电路设计,在某个时刻专门完成特定的任务,如果没有一个时序控制的标准时刻,整个数字电路就会成为“聋子”,不知道什么时刻该做什么事情了。 (4)晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。

如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。 (5)电路中,为了得到交流信号,可以用RC、LC谐振电路取得,但这些电路的振荡频率并不稳定。在要求得到高稳定频率的电路中,必须使用石英晶体振荡电路。石英晶体具有高品质因数,振荡电路采用了恒温、稳压等方式以后,振荡频率稳定度可以达到10^(-9)至10^(-11)。广泛应用在通讯、时钟、手表、计算机……需要高稳定信号的场合。石英晶振不分正负极, 外壳是地线,其两条不分正负 二,晶振的原理; 石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本结构大致是从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

门电路振荡器

集成电路构成的振荡电路大全 在电子线路中,脉冲振荡器产生的CP脉冲是作为标准信号和控制信号来使用的,它是一种频率稳定、脉冲宽度和幅度有一定要求的脉冲。这种振荡器电路不需要外界的触发而能自动产生脉冲波,因此被称为自激振荡器。一个脉冲波系列是和这个脉冲的基本频率相同的正炫波以及许多和这个脉冲基本频率成整数倍的正炫波谐波合成的,所以脉冲振荡器有时叫做多谐振荡器。用集成电路构成的振荡器比用分立元件构成的工作要可靠的多,性能稳定。本电路汇编了用各种集成电路构成的大量振荡器电路。供读者在使用时参考。 -、门电路构成的振荡电路 1、图1是用CMOS与非门构成的典型的振荡器。当反相器F2 输出正跳时,电容立即使F1输入为1,输出为0。电阻RT为CT对反相器输出提供放通电路。当CT放电达到F1的转折电压时,F1输出为1,F2输出为 0。电阻连接在F1的输出端对CT反方向充电。当CT被充到F1的转折电压时,F1输出为0,F2为1,于是形成形成周期性多谐振荡。其振荡周期T=2。 2RtCt。电阻Rs是反相器输入保护电阻。接入与否并不影响振荡频率。 2、图2是用TTL的非门构成的环形振荡器。三个非门接成闭环形。假定三个门的平均传输延迟时间都是t,从F1输入到F3输出共经过3t的延迟,Vo输出就是Vi的输入,所以输出端的振荡周期T=6t。该电路简单,但t数值一般是几十毫微秒,所以振荡频率极高,最高可达8MHz。

3、图3是用TTL非门电路组成的带RC延时电路的RC环形振荡器。当a点由高电平跳变为低电平时,b点电位由低边高,经门2使C点电位由高变低,同时又经耦合到d点,使d点电位上跳为高电平,所以门3输出即e点电位为低。随着c充电电流减少,d点电位逐渐降低,低到关门电压时门3关闭,e点由低变高,再反馈到门1,使b点由高变低,d点下降到较负的电压值,保证门3输出为高。当c放电使d点上升到开门电压时,门3打开,e点又由高变低,输出电压 Vo又回复为低电平,如此交替循环变化形成连续的自激振荡。振荡周期T=2. 2RC。R可用作频率微调,一般R值小于1k欧姆。RS是保护电阻。 4、图4是用与非门构成的晶体振荡器。该振荡器精度比较高,一般在10^-5,一般将其基准振荡信号作为时间基准来使用。由于受晶体体积的限制,晶体振荡器产生的脉冲频率都比较到,通常是几百KHZ~几MKZ。要想得到频率较低的标准

(完整版)555振荡器工作原理

555 多谐振荡器 工作原理 原理 1、555定时器内部结构 555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A ) 及管脚排列如图(B )所示。 它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压,比较器1A 的参考电压为23cc V ,加在同相输入端,比较器2A 的参考电压为13 cc V ,加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放1A 、2A 组成。高电平触发信号加在1A 的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R--S 触发器_ D R 端的输入信号;低电平触发信号加在2A 的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R —S 触发器_D S 端的输入信号。基本R--S 触发器的输出状态受比较器1A 、2A 的输出端控制。 多谐振荡器工作原理 由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示,其中R 1、R 2和电容C 为外接元件。其工作波如图(D)所示。

设电容的初始电压c U =0,t =0时接通电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触 发端TH V =TL V =0<13 VCC,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平,即_1D R =,_0D S =(1表示高电位, 0表示低电位),R S -触发器置1,定时器输出01u =此时_ 0Q =,定时器内部放电三极管截止,电源cc V 经1R ,2R 向电容C充电,c u 逐渐升高。当c u 上升到 13cc V 时,2A 输出由0翻转为1,这时__1D D R S ==,R S -触发顺保持状态不变。所以0

正弦波振荡器振荡电路分析

正弦波振荡器分析 1.振荡器的振荡特性和反馈特性如图9.10所示,试分析该振荡器的建立过程,并推断A、B两平衡点是否稳定。 解:依照振荡器的平衡稳定条件能够推断出A点是稳定平衡点,B点是不稳定平衡点。因此,起始输入信号必须大于U iB振荡器才有可能起振。 图9.10 图9.11 2.具有自偏效应的反馈振荡器如图9.11所示,从起振到平衡过程u BE波形如图9.12所示,试画出相应的i C和I c0波形。 解:相应的和波形如图9.13所示。 图9.12 图9.13 3.振荡电路如图9.11所示,试分析下列现象振荡器工作是否正常: (1)图中A点断开,振荡停振,用直流电压表测得V B=3V,V E=2.3V。接通A点,

振荡器有输出,测得直流电压V B=2.8V,V E=2.5V。 (2)振荡器振荡时,用示波器测得B点为余弦波,且E点波形为一余弦脉冲。 解:(1)A点断开,图示电路变为小信号谐振放大器,因此,用直流电压表测得 V =3V,V E=2.3V。当A点接通时,电路振荡,由图9.12所示的振荡器从起振到平B 衡的过程中能够看出,具有自偏效应的反馈振荡器的偏置电压u BEQ,从起振时的大于零,等于零,直到平衡时的小于零(也能够不小于零,但一定比停振时的u BEQ小),因此,测得直流电压V B=2.8V,V E=2.5V是正常的,讲明电路已振荡。 (2)是正常的,因为,振荡器振荡时,u be为余弦波,而i c或i e的波形为余弦脉冲,所示E点波形为一余弦脉冲。 4.试问仅用一只三用表,如何推断电路是否振荡? 解:由上一题分析可知,通过测试三极管的偏置电压u BEQ即可推断电路是否起振。短路谐振电感,令电路停振,假如三极管的静态偏置电压u BEQ增大,讲明电路差不多振荡,否则电路未振荡。 5.一反馈振荡器,若将其静态偏置电压移至略小于导通电压处,试指出接通电源后应采取什么措施才能产生正弦波振荡,什么缘故? 解:必须在基极加一个起始激励信号,使电路起振,否则,电路可不能振荡。 6.振荡电路如图9.14所示,试画出该电路的交流等效电路,标出变压器同名端位置;讲明该电路属于什么类型的振荡电路,有什么优点。若L=180μH,C2=30pF,C 的变化范围为20~270pF,求振荡器的最高和最低振荡频率。 1

西勒振荡器电路图

西勒振荡器电路图 西勒振荡电路是另一种改进型电容三点式振荡器如图5.3-7所示。电容C1、C2、C3的取值原则同克拉泼振荡电路。它与克拉泼振荡电路的不同点仅在于回路电感L两端并联一个可变电容C4。这种电路同样具有频率稳定度高的显著特点。其振荡频率、起振条件和反馈系数分别为 式中HFB为共基晶体管输出端交流短时的正向电流传输系数:HFB为共基晶体管输出端交流短路时的输入电阻。

射级跟随器 信号从发射极输出的放大器。其特点为输入阻抗高,输出阻抗低,电压放大系数略低于1,负载能力强。也可

射极跟随器 认为是一种电流放大器。常作阻抗变换和级间隔离用。 三极管按共集(Common Collector)方式连接。就是基极与集电极共地,基极输入信号,发射极输出,亦称为共集电极放大器。动态电压放大倍数小于1并接近1,且输出电压与输入电压同相但是输出电阻低,具有电流放大作用,所以有功率放大作用。 它从基极输入信号,从射极输出信号。它具有高输入阻抗、低输出阻抗、输入信号与输出信号相位相同的特点。 (1)射极跟随器特点 1)电压增益小于1,通常很接近于1,而且为正值。 2)输入电阻高、可达几十千欧。 式中H10为晶体管输入内阻。 3)输出电阻小,可小到数十欧。当计信号源内阻影响时,输出电阻为

4)频带宽射随器是一个百分之百的电压负反馈电路。对于管子本身的频率特性,抽反馈有展宽频带的作用,是通过负反馈的自动调节作用,使输出电压随频升高而下降得慢些、小些,因此展宽了频带。分析指出,负反馈使上限频率提高一个反馈深度。由图5.2-8可知,其上限频率 式中CO为分布电容及负载电容。 若满足条件 则上限频率

LC振荡电路的工作原理及特点

简单介绍LC振荡电路的工作原理及特点 LC振荡电路,顾名思义就是用电感L和电容C组成的一个选频网络的振荡电路,这个振荡电路用来产生一种高频正弦波信号。常见的LC振荡电路有好多种,比如变压器反馈式、电感三点式及电容三点式,它们的选频网络一般都采用LC并联谐振回路。这种振荡电路的辐射功率跟振荡频率的四次方成正比,如果要想让这种电路向外辐射足够大的电磁波的话,就必须提高其振荡频率,而且还必须是电路具备开放的形式。 LC振荡电路之所以有振荡,是因为该电路通过运用电容跟电感的储能特性,使得电磁这两种能量在交替转化,简而言之,由于电能和磁能都有最大和最小值,所以才有了振荡。当然,这只是一个理想情况,现实中,所有的电子元件都有一些损耗,能量在电容和电感之间转化是会被损耗或者泄露到外部,导致能量不断减小。所以LC 振荡电路必须要有放大元件,这个放大元件可以是三极管,也可以是集成运放或者其他的东西。有了这个放大元件,这个不断被消耗的振荡信号就会被反馈放大,从而我们会得到一个幅值跟频率都比较稳定的信号。 开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大,然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负,按变压器同名端的符号可以看出,L2的上端电压极性为负,反馈回基极的电压极性为正,满足相位平衡条件,偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件,只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适,满足振幅条件,就能产生频率F0的振荡信号。 LC振荡电路物理模型的满足条件 ①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零。 ②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在。 ③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波。 能产生大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。 充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。 放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。 放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。 在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的

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。

振荡器习题解答

5-2. 图题4-10所示是实用晶体振荡线路,试画出它们的高频等效电路,并指出它们是哪 一种振荡器。晶体在电路中的作用分别是什么? K 20K 6.5 (a) (b) 图题4-10 解:两个晶体振荡电路的高频等效电路如图4-22所示。 图(a)为并联型晶体振荡器,晶体在电路中的作用是:晶体等效为电感元件; 图(b)为串联型晶体振荡,工作在晶体的串联谐振频率上,晶体等效为短路元件。 20H μ7. H (a) (b) 图4-22 高频等效电路 补充思考题:如果将H μ7.4电感改为H μ6.0,电路有什么变化? 图(a)中的 4.7μH 与电容330pF 并联组成一个电抗电路,其谐振频率为:MHz LC f 04.410 330107.421 2112 6 0=???= = --ππ。对于MHz 5的晶体,由于是

组成并联型晶体振荡器,在晶体工作于基波频率5MHz 时,H μ7.4与pF 330并联等效为容抗,满足三点式振荡器的相位平衡条件,即电路振荡频率于晶体的基数MHz 5。 若H μ7.4电感改为H μ6.0,则H μ6.0与pF 330并联谐振频率为: MHz LC f 32.1110 330106.021 2112 6 0=???= = --ππ。此并联回路对晶体的基频 MHz 5等效为电感,不满足be ce X X ,同电抗性质的要求,不会产生MHz 5振荡。然而对三 次谐波MHz 15来说,并联回路等效为电容,满足be ce X X ,同为电容,故振荡于三次谐波 MHz 15,称为三次泛音晶体振荡器。 5-5晶体振荡电路如图P4.12所示,试画出该电路的交流通路;若1 f 为1 1C L 的谐振频率, 2f 为22C L 的谐振频率,试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡,指出振荡频率与1f 、2f 之间的关系。 图 P4.12 解:该电路的简化交流通路如图P4.12(s)所示,

振荡器的工作基本原理

常见振荡器的工作原理 振荡器应用在在许多不同类型的电子设备中。比如说,石英表使用石英晶体振荡器跟踪时间。还有调幅收音机发射机使用振荡器为电台创建载波,调幅收音机接收机使用称为谐振电路的特殊形式的振荡器进行调谐。以及在计算机、金属探测仪甚至眩晕枪中都有振荡器。 下面我们就要从生活中找到振荡器,并且分析其工作原理。 比如说最常见的振荡器之一就是时钟的钟摆。如果推动钟摆开始摆动,它就会以某种频率振荡——每秒钟会来回摆动一定的次数。控制频率的主要是钟摆的长度。要使物体振荡,能量必须在两种形态之间来回转换。例如,在钟摆中,能量在势能和动能之间转换。当钟摆位于摆动的一端,其能量全部是势能,并准备落下。当钟摆在循环的中间,所有势能转换为动能,钟摆以最快的速度移动。当钟摆向另一侧运动时,所有动能又转为势能。这两种形态间的能量的转换就是导致振荡的原因。 最后由于摩擦的作用,任何物理振荡都会停止。要继续运动,必须在每次循环中添加少许能量。在摆钟里,保持钟摆移动的能量来自弹簧。钟摆在每次敲钟时都得到一点推力,以弥补因摩擦而失去的能量。 电子振荡器的工作原理与之相同。振荡器要正常工作,能量必须在两种形态之间来回转换。将电容器和电感器连接在一起,即可制成一个非常简单的振荡器。如果您阅读过电容器工作原理和电感器工作原理,就会知道电容器和电感器都能储存能量。电容器以静电场的形式储存能量,而电感器则使用磁场。假设有这样一个电路:

如果用电池为电容器充电,然后将电感器插入电路,将会发生以下情况: 1.电容器将通过电感器开始放电。同时电感器将建立磁场。 2.一旦电容器放电完毕,电感器将尝试保持电路中的电流,为电容器的另一个板充电。 3.当电感器的磁场消失后,电容器已再次充电(但充电极性相反),将再次通过电感器 放电。 这种振荡将持续,直到金属线中的电阻耗完能量为止。该振荡频率取决于电感器和电容器的大小。在简单的晶体收音机中,一个由电容器或电感器组成的振荡器充当收音机的调谐器。它通过以下方式连接到天线和地线: 然后来自于不同电台的成千上万的正弦波会到达我们使用的天线。电容器和电感器要以一个特定的频率谐振。符合此特定频率的正弦波将被谐振电路放大,而所有其他频率都将被忽略。在收音机中,谐振电路中的电容器或电感器都是可调的。当我们转动收音机上的调谐旋钮时,就是在进行调节,比如调节可变电容。改变电容器会改变谐振电路的谐振频率,由此也会改变谐振电路所放大的正弦波频率。这就是我们如何“收听”收音机的不同电台!真是运用的振荡器的工作原理达到的这样一个效果。 电子电器频道https://www.wendangku.net/doc/b713120526.html,/jishu-dianzidianqi-cp-isp-mat

振荡电路的原理

高频放大器 使用高频功率放大器的目的是放大高频大信号使发射机末级获得足够大的发射功率。 高频放大器的工作状态是由负载阻抗Rp、激励电压vb、供电电压VCC、VBB等4个参量决定的。如果VCC、VBB、vb 3个参变量不变,则放大器的工作状态就由负载电阻Rp决定。此时,放大器的电流、输出电压、功率、效率等随Rp而变化的特性,就叫做放大器的负载特性。 原理 放大电路所需的通频带由输入信号的频带来确定,为了不失真地放大信号,要求放大电路的通频带应大于信号的频带。如果放大电路的通频带小于信号的频带,由于信号的低频段或高频段的放大倍数下降过多,放大后的信号不能重现原来的形状,也就是输出信号产生了失真。这种失真称为放大电路的频率失真,由于它是线性的电抗元件引起的,在输出信号中并不产生新的频率成分,仅是原有各频率分量的相对大小和相位发生了变化,故这种失真是一种线性失真。 高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以为窄带和宽带放大器,而最常用的是窄带放大器,它是以各种选频电路作负载,兼具阻变换和选频滤波功能。高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大,从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 本级振荡电路 本级振荡电路图 本级振荡电路采用改进型晶体振荡电路(克拉伯振荡电路),振荡频率由晶振决定,为6MHz,三极管的静态工作点由RP0控制,集电极电流ICQ,一般取0.5mA~4mA,ICQ过大会产生高次谐波,导致输出波形失真。调节RP1可使输出波形失真较小、波形较清晰,RP2用来调节本振信号的幅值,以便得到适当幅值的本振信号作为载波。 混频器 工作频率 混频器是多频工作器件,除指明射频信号工作频率外,还应注意本振和中频频率应用范围。 噪声系数 混频器的噪声定义为:NF=Pno/Pso Pno是当输入端口噪声温度在所有频率上都是标

间歇振荡器的工作原理

间歇振荡器的工作原理 间歇振荡器 间歇振荡器是利用脉冲变压器和单级放大器组成强正反馈的振荡 器。其特点是,输出矩形脉冲宽度窄,占空比大,效率高。间歇 振荡器可分为它激式和自激式两种。通常用作脉冲的产生和整形, 本节只讨论自激式间歇振荡器。 共射极自激间歇振荡电路如图Z1630所示。Tγ为脉冲变压器,用 于传输脉冲信号,其工艺结构比普通变压器要求高。R b、C为定 时元件,决定振荡频率,D为阻尼二极管。输出脉冲的形成可以分为以下四个阶段。1.前沿阶段 i b、i c电流。i c流经L1时,产生上端为正的感应电压,同时,经当接通电源后,T管导通,产生 变压器耦合,在L2产生基极端为正的感应电压,使基极电位生高,i b进一步增大且经T管放大,从而使i c进一步增大,形成强烈正反馈,结果使T管迅速饱和,输出电压U o=U CES,接近为零,形成输出脉冲的前沿。 2.平顶阶段 T管饱和后,正反馈过程结束,流经L1中的电流近似线性增大,与此同时,L2中的感应电压极性、大小不变,并经发射结给电容C 充电,充电常数为(因为Rb"rbe),随着充电的进行,电容两端电压增大,基极电位逐渐降低,i b减小,从而使i c减小,直到时,T管脱离饱和区,进入放大区,平顶阶段结束。显然,输出脉冲宽度tk由充电时间常数r be C决定。 3.后沿阶段 T管进入放大区后,i b继续减小,i c亦相应减小,从而在L1感应出上端为负的感应电压,经变压器耦合,在L2上感应出基极端为负的电压,使基极电位进一步降低,i b进一步减小,促使Ic更小,形成强烈正反馈,其结果使T管迅速截止,形成脉冲的后沿。由于T 管由导通到截止的时间极短,因而电流i c的变化率极大,故在L1上感应出很高的反冲电压,使T管集电极电位大大升高。同时,在基极上产生很高的负压。图中二极管D用来抑制反冲电压以防止晶体管击穿。 4.间歇阶段 T管截止后,电容C两端充电电压为上负下正,使基极反偏,维持T管截止。同时,电容C通过R b、Ec放电,由于放电时间常数R bc很大,故放电电流变化缓慢,L2上感应电压极小,可忽略不计。因此,基极电位由负按指数规律上升并趋向+Ec,当基极上升到起始导通电压时,三极管再次导通。此后周而复始,从而产生自激振荡。显然,间歇时间与放电时间常数R bc有关。计算间歇时间t b的近似公 式为。式中n为变压器的变比。因为t b》t k,间歇振荡器周期为:。上式表明,调节R b和C值,可改变振荡周期T。输出电压、电流波形如图T1631所示。这种电路结构简单,调节方便。它主要应用在电视机的场振荡电路中

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