集成電路構成的振蕩電路集

在電子線路中，脈沖振蕩器產(chǎn)生的CP脈沖是作為標準信號和控制信號來使用的，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)而能自動產(chǎn)生脈沖波，因此被稱為自激振蕩器。一個脈沖波系列是和這個脈沖的基本頻率相同的正炫波以及許多和這個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叫做多諧振蕩器。用集成電路構成的振蕩器比用分立元件構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成的大量振蕩器電路。供讀者在使用時參考。
  -、門電路構成的振蕩電路
  1、圖1是用CMOS與非門構成的典型的振蕩器。當反相器F2輸出正跳時，電容立即使F1輸入為1，輸出為0。電阻RT為CT對反相器輸出提供放通電路。當CT放電達到F1的轉折電壓時，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CT反方向充電。當CT被充到F1的轉折電壓時，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是反相器輸入保護電阻。接入與否并不影響振蕩頻率。

2、圖2是用TTL的非門構成的環(huán)形振蕩器。三個非門接成閉環(huán)形。假定三個門的平均傳輸延遲時間都是t，從F1輸入到F3輸出共經(jīng)過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8MHz。

3、圖3是用TTL非門電路組成的帶RC延時電路的RC環(huán)形振蕩器。當a點由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r，b點電位由低邊高，經(jīng)門2使C點電位由高變低，同時又經(jīng)耦合到d點，使d點電位上跳為高電平，所以門3輸出即e點電位為低。隨著c充電電流減少，d點電位逐漸降低，低到關門電壓時門3關閉，e點由低變高，再反饋到門1，使b點由高變低，d點下降到較負的電壓值，保證門3輸出為高。當c放電使d點上升到開門電壓時，門3打開，e點又由高變低，輸出電壓Vo又回復為低電平，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，一般R值小于1k歐姆。RS是保護電阻。

4、圖4是用與非門構成的晶體振蕩器。該振蕩器精度比較高，一般在10^-5，一般將其基準振蕩信號作為時間基準來使用。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準脈沖，可以用脈沖分頻器。

5、圖5是用CMOS與非門構成的壓控振蕩器電路。該電路與圖1所示電路類似，CT可由CX代替，RT由用VA調節(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VA=VS，N溝器件截止，則RT=R1=10K。當VA=VDD，NMOS管充分導通，RT=1K。這種振蕩器的中心頻率可以通過CX來調節(jié)。

6、圖6是用與非門組成的可控振蕩器。在圖1的基礎上，在門F1的一個輸入端接一個控制電壓，組成可控振蕩器，當控制電壓為1時，振蕩器工作，輸出矩形波；當控制信號電平為0時，振蕩器停振，輸出停留在低電平狀態(tài)即無振蕩信號輸出。

7、圖7是用與非門組成的LC振蕩器。a為單只門LC振蕩器，b為雙門LC振蕩器，c為三門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的脈沖發(fā)生器。
  設電路初始狀態(tài)Q為低電平，/Q為高，/Q端通過RB對CB充電，使CB的端電壓升高，當達到S的置位電平時，則/Q由高變低，Q端由低變高，CA開始被充電，CB通過RB并聯(lián)的D1放電，當CA的電壓達到R的復位電平時，則復位，Q的電平又回到原來的狀態(tài)，完成一個震蕩周期。
  
   如 輸出脈沖從Q端輸出，脈沖持續(xù)時間TA=0.7RACA;截止時間TB=0.7RBCB;可通過調節(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的多功能震蕩器，具有起振和停振控制；VC為起振；VP為高時V0就為高，為低時V0就為低，原理和圖8似。

3、圖10為用CD4528雙單穩(wěn)觸發(fā)器構成的占空比和頻率可調的多諧震蕩器。

4、圖11為4528組成的鍵控震蕩器，K為高時，震蕩起振。

5、圖12、13為施密特觸發(fā)器組成的震蕩器，13為占空比可調的，原理網(wǎng)友自己參考上面的介紹理解。

三、555集成電路構成的震蕩器
1、圖14是用通用的555時基電路構成典型的振蕩器。當電源接通時，VCC通過電阻RA和RB向電容C充電。當電容剛充電時，由于2腳處于零電平，所以輸出端3腳是高電平，當電源經(jīng)RA、RB向C充電直到VC大于2/3VCC時，輸出由高變低，電路內部放電管導通，電容C經(jīng)RB和放電管（7腳）放電，到VC小于1/3VCC時，輸出又由低變高，C再次充電，如此周期重復，開成振蕩，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電路組成另一類振蕩器。其原理與圖14類同。圖14中調節(jié)R、C的值，都可改變充放電時間，因此充放電的時間常數(shù)不能單獨調整。在圖15（a)-(c）中，設置了充放電引導二極管，充放電電阻RA、RB可以單獨調節(jié)，在RA=RB的情況下，可以獲得占空比為50%的方波。
  

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。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”，電路內部放電管導通，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，輸出由低變高，此時555的內放電管截止，IL將減小。2、6腳電位隨IL的減小不斷上升，上升到2/3VCC時，輸出由高變低，振蕩頻率f與R成正比，與L成反比，在實際應用中一般調節(jié)R來改變振蕩頻率。
  
四、其它集成電路構成的振蕩電路
1、圖17是用TTL的數(shù)據(jù)選擇器T570構成的多諧振蕩器。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，每片有一個選擇控制端A和一個功能控制端S。圖中，R、C組成積分延時環(huán)節(jié)，利用電容C的充放電來控制選擇控制端A的電位VA，使其在門限電平VT2上下變化，從而實現(xiàn)電路不斷自動翻轉產(chǎn)生方波信號的輸出目的，其振蕩周期T=2RC。

2、圖18是用CMOS的模擬電子開關CC4066組成的振蕩器。圖中用二只電子開關構成正反饋電路，它的電路振蕩比較穩(wěn)定。振蕩頻率由阻容元件決定。當R1=R2，C1=C2時，電路產(chǎn)生方波，f=1/2RC