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1、8.3 多谐振荡器多谐振荡器8.3.1 由门电路组成的多谐振荡器由门电路组成的多谐振荡器8.3.2 由门电路组成的多谐振荡器由门电路组成的多谐振荡器8.3.3 用施密特触发器构成波形产生电路用施密特触发器构成波形产生电路 开开关关电电路路 RC延时环节延时环节多谐振荡器的基本组成:多谐振荡器的基本组成:开关器件:产生高、低电平开关器件:产生高、低电平反馈延迟环节(反馈延迟环节( RC电路):利用电路):利用RC电路的充放电特性实现电路的充放电特性实现延时,输出电压经延时后延时,输出电压经延时后,反馈到开关器件输入端,改变电路反馈到开关器件输入端,改变电路的输出状态的输出状态,以获得所脉冲波形输
2、出。以获得所脉冲波形输出。概述概述8.3 多谐振荡器多谐振荡器8.3.1 由由CMOS门门电路组成的多谐振荡器电路组成的多谐振荡器 1. 电路组成电路组成 vID1 D2 TP TN vO1 R C D4 D3 TP TN vOG1 G2 +VDD VC 1 1 vI vO1 vO C R G1 G2 组成的多谐振荡器组成的多谐振荡器.o1 =1, o =0 时时,电容充电电容充电, I增加增加;o1 =0, o =1 时时,电容放电电容放电, I下降下降;o1与与o2反相反相,电容接在电容接在o与与I之间之间: 2. 工作原理工作原理DDTH0O 2NFFVVVV假定假定 电路初态:电路初态
3、:=1vO1=0vOvC= 0V电容充电电容充电vCvIvI当当=VTH 时,时,迅速使迅速使G1导通、导通、 G2截止截止电路进入第二暂态电路进入第二暂态vO2=1vO1=0=0vO 1=1vO(1)第一暂稳态(初态)电容充电,电路自动翻转到第二暂稳态)第一暂稳态(初态)电容充电,电路自动翻转到第二暂稳态vIvO1vO G1 G2 VDD TP D3 TP D1 充充 电电 vI D2 TN TN vO1 vO2 D4 R C vIVDDVTH0ttvOVDD0(2)第二暂稳态电容放电,电路自动翻转到第一暂稳态)第二暂稳态电容放电,电路自动翻转到第一暂稳态电容放电电容放电vCvIvI当当=V
4、TH 时时,迅速使得迅速使得G1截止、截止、G2导通导通电路返回第一暂稳态电路返回第一暂稳态O2=0 O1=12. 工作原理工作原理vIvO1vO G1 G2 VDD TP D3 TP D1 放放电电 vI D2 TN TN vO1 vO2 D4 R C vI VTH O VDD V V t vO2 VDD O T1 T2 t1 t2 第第一一 暂暂稳稳态态 第第二二 暂暂稳稳态态 t TRC1n41.4RC 由门电路组成的多谐振荡器的振由门电路组成的多谐振荡器的振荡周期荡周期T取决于取决于R、C电路和电路和 VTH,频率稳定性较差。频率稳定性较差。 3. 振荡周期的计算振荡周期的计算THDD
5、DD1lnVVVRCT THDD2n1VVRCT vI(0+) 0;vC( ) VDD =RC, t = t2-t1T1 :vI(0+) VDD ;vC( ) 0 =RC, t = t3-t2T2 : THTHDD2DD21n1V)VV(VRCTTT vI VTH O VDD V V t vO2 VDD O T1 T2 t1 t2 第第一一 暂暂稳稳态态 第第二二 暂暂稳稳态态 t v vo ov vI IV VT+T+V VT_T_V VOLOLV VOHOHT T1 1T T2 20 0t t0 0t t12DDTT+DDTTDDTT+DDTT-lnln()lnTTTVVVRCRCRVVV
6、VVCVVVV C Cv vo ov vI IR R1 18.3.2 用施密特触发器构成波形产生电路用施密特触发器构成波形产生电路8.3.3 石英晶体振荡器石英晶体振荡器1、石英晶体电路符号和选频特性、石英晶体电路符号和选频特性电路符号电路符号 阻特性阻特性 fXf0电电感感性性电电容容性性电电容容性性当当 f = f0 时时,电抗电抗 X = 02、石英晶体振荡器、石英晶体振荡器R: 使使G1工作在线性区工作在线性区C1 : 耦合电容耦合电容C2 : 抑制高次谐波抑制高次谐波 G1 1 G2 1 C1 R C2 R vO 1 2 1 & 石 英 晶 体 振 荡 器 1J 1K VCC CP vO Q Q & C1 CPQ123、双相脉冲产生电路双相脉冲产生电路