多谐振荡器
  多谐振荡器是一种自激振荡器,在接通电源以后不需要外加触发信号,便能自动地产生矩形脉冲,由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量,所以又把矩形波振荡器称为多谐振荡器。
一、 对称式多谐振荡器
  1.电路结构
 电路由非门和RC充放电路构成,可恰当地选取RF1和RF2的值,使反相器的静态工作点P位于电压传输特性的线性区或转折区。
2.工作原理
   1)可恰当地选取RF1和RF2的值,使反相器的静态工作点P位于电压传输特性的线性区或转折区,电源波动和外界干扰使VI1有微小的正跳变,必有如下反馈:
  使Vo1迅速跳变为低电平, Vo2迅速跳变为高电平,电路进入第1个暂稳态,同时电容C1开始充电,充电速度较快。
   2) VI2首先上升至G2的阈值电压VTH,并引起如下正反馈,从而使Vo2迅速跳变至低电平而Vo1迅速跳变至高电平,电路进入第二个暂稳态。接着C2开始充电而C1开始放电。
  电路中各点电压的波形如图所示
二、常用多谐振荡器的其它形式。
  图a中的反相器常使用CMOS电路。图b是环形振荡器的基本电路。分析可知,奇数个非门接成环形,可造成各点电平高低的交替变化。但非门的平均传输延迟时间过短,且不稳定,故实用中常加入RC电路,如图c。无论是图a还是图c,或是其他含有RC元件的脉冲电路,分析的关键就是电容的充放电,而关键连接点就是与电容相连的门电路的输入端,如图a的A点和图c的B点。图d是由施密特触发器构成的多谐振荡器。
  以上振荡器的频率稳定性不高,可以利用石英晶体电抗频率特性,实现石英晶体多谐振荡器。石英晶体电抗频率特性:外加电压频率为f0时阻抗最小,所以频率为f0的电压信号最容易通过它,并在电路中形成正反馈,而频率不是f0的电压信号被衰减。石英晶体的符号,石英晶体电抗频率特性和石英晶体多谐振荡器如下图示。

图 石英晶体的符号,石英晶体电抗频率特性和石英晶体多谐振荡器


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