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RC耦合式振蕩器

作者：佚名文章來源：本站原創點擊數：更新時間：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生器電路，由兩個“非”門組成，每一個“非”門輸出端與輸入端之間連有一個電阻R=R1=R2，電阻阻值恰好使“非門”內的晶體管工作在放大區，一般取800Ω～2kΩ。這樣，兩個“非”門通過電容C=C1=C2交叉耦合形成反饋環路，相當于兩級放大器經RC耦合一樣，形成正反饋回路并產生振蕩，波形如圖2所示。
　　

圖2 RC耦合式振蕩器各點波形圖

如果因電源電壓波動或其它原因使v1有微小的正跳變，則由于“非”門工作在放大區，且電路具有正反饋環，迅速使G1飽和導通，vO1輸出低電平。因為電容C1電壓不能越變使vI2下跳，這個負跳變使門G2截止、vO1輸出高電平，電路進入第一個暫穩態：由于vO1為低電平、vO2為高電平，有電流經R2對C1充電，并使vI2電位隨之上升，當上升到閾值電壓VT時，門G2飽和導通，vO2輸出低電平。接著，同樣地，電容C2電壓也不能越變，使vI1出現下跳，這個負跳變使門G1截止、vO1輸出高電平，電路進入第二個暫穩態：同樣地由于vO1為高電平、vO2為電平低，有電流經R1對C2充電，同時C1經R2開始放電，隨著充放電過程的進行，vI1電位隨之上升，當上升到閾值電壓VT時，門G1再次翻轉，電路進入第一個暫態過程，如此反復。
　　輸出方波的周期由電容充、放電時間常數（R1C１+R２C2）決定。當R=R1=R２、C=C１=C2時，振蕩周期可如下近似計算：

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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共同特點：在門電路閾值電壓VT確定時，振蕩周期由阻容元件RC充放電和來決定。這表明振蕩周期易受環境溫度、元件性能、電源波動等因素的影響，從而使振蕩頻率的穩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RLC串聯諧振電路，其諧振頻率便是極其穩定的晶體固有頻率f0。石英晶體對該頻率的阻抗近似等于零，而良好的選頻特性使得晶體對離開諧振頻率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定的固有頻率f0所決定，與其他元件的參數無關，使得輸出方波的頻率極其穩定，在數字電路中得到廣泛應用。

Tags：RC耦合式振蕩器,振蕩電路,振蕩器

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