三极管无稳态多谐振荡器电路

三极管无稳态多谐振荡器电路
三极管无稳态多谐振荡器电路

三极管无稳态多谐振荡器电路

此电路之输出并不会固定在某一稳定状态,其输出会在两个稳态(饱和或截止)之间交替变换,因此输出波形似近一方波。

如图2即为无稳态多谐震荡器电路,图中两个三极管Q1、Q2在“Q1饱和/Q2截止”和“Q1截止/Q2饱和”,二种状态周期性的互换,其工作原理如下:

图3 当VCC通电瞬间

图4 C2放电,C1充电回路

(1)如图3当VCC接上瞬间,Q1、Q2分别由RB1、RB2获得正向偏压,同时C1、C2亦分别经RC1、RC2充电。

(2)由于Q1、Q2的特性无法百分之百相同,假设某一三极管Q1之电流增益比另

一个三极管Q2高,则Q1会比Q2先进入饱和(ON)状态,而当Q1饱和时,C2由Q1 CE极经VCC、RB2放电,在Q2 BE极形成一逆向偏压,促使Q2截止。同时C1经Rc2及Q1的BE极于短时间内完成充电至VCC,如图4所示。

图5 C1放电,C2充电回路

(3) Q1 ON、Q2 OFF的情形并不侍定的,当C2放电完后(T2=0.7 RB2 C2秒),C2由VCC经RB2、Q1C-E极反向充电,当充到0.7V时,此时Q2获得偏压而进入饱和(ON),C1由Q2 CE极,Vcc、RB1放电,同样地,造成Q1 BE极逆偏压。Q1截止(OFF),C2经RC1及Q2B-E极于短时间充至VCC,如图5所示。

(4)同理,C1放完电后(T=0.7 RB2 C1秒),Q1经RB1获得偏压而导通,Q2 OFF 如此反覆循环下去。如图所示波形。

周期T=T1+T2=0.7 RB1 C1+0.7 RB2 C2

若RB1= RB2=RB C2=C1=C

则T=1.4RBC

F =1/T=1/1.4R B C

如果将RC1、RC2换成两个发光二极管,发光二极管一亮一暗,不断交替。也就是说,两个三极管中,一个饱和,另一个截止,而且不断交换。这种电路没

有一个稳定的状态,叫做无稳态电路,无稳态电路的用途也很广,如汽车的转弯灯等。

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作 南昌理工学院张呈张海峰 我们主张,电子初学者要采用万能板焊接电子制作作品,因为这种电子制作方法,不仅能培养电子爱好者的焊接技术,还能提高他们识别电路图和分析原理图的能力,为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。 上一篇文章《电路模型设计与制作》我们重点介绍了电路模型的概念以及电流、电压、电阻、发光二极管、轻触开关等基本知识,并完成了电路模型的设计与制作,通过成功调试与测试产品参数,进一步掌握了电子基础知识。 本文将通过设计与制作多谐振荡器双闪灯,掌握识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。掌握识别简单的电路原理图,能够将原理图上的符号与实际元件一一对应,能准确判断上述元件的属性、极性。

一、多谐振荡器双闪灯电路功能介绍 图1 多谐振荡器双闪灯成品图

多谐振荡器双闪灯电路,来源于汽车的双闪灯电路,是经典的互推互挽电路,通电后LED1和LED2交替闪烁,也就是两个发光二极管轮流导通。 完成本作品的目的是为了掌握识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。掌握识别简单的电路原理图,能够将原理图上的符号与实际元件一一对应,能准确判断上述元件的属性、极性。。 该电路是一个典型的自激多谐振荡电路,电路设计简单、易懂、趣味性强、理论知识丰富,特别适合初学者制作。 二、原理图 图2 多谐振荡器双闪灯原理图 三、工作原理 本电路由电阻、电容、发光二极管、三极管构成典型的自激多谐振荡电路。在上篇文章中介绍了电阻、和发光二极管,本文只介绍电容和三极管。 1、电容器的识别

电容器,简称电容,用字母C表示,国际单位是法拉,简称法,用F表示,在实际应用中,电容器的电容量往往比1法拉小得多,常用较小的单位,如微法(μF)、皮法(pF)等,它们的关系是: 1法拉(F)=1000000微法(μF),1微法(μF)=1000000皮法(pF)。 本的套件中使用了2个10μF的电解电容,引脚长的为正,短的为负;旁边有一条白色的为负,另一引脚为正。电容上标有耐压值上25V,容量是10μF。 2、三极管的识别 三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管,晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅值较大的电信号, 也用作无触点开关,俗称开关管。套件中使用的是NPN型的三极管9013,当把有字的面向自己,引脚朝下,总左往右排列是发射极E,基极B,集电极C。如图3所示。 图3 三极管的引脚图 晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。 晶体三极管的三种工作状态: (1)截止状态 当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。

多谐振荡器电路无稳态

无稳态多谐振荡器电路 无稳态多谐振荡器电路 555无稳态多谐振荡器电路 图1无稳态电路 无单稳态多谐振荡器电路如图1所示,当加上电源后,电容器C1经外接电阻Ra与Rb由Vcc充电,电容器C1两端电压一直上升到2/3Vcc(第六脚之临界电压),于是触发NE555的第三脚的输出为低态。此外,放电电晶体被驱动而导通,使得第七脚的输出将电容C1经电阻Rb放电,电容器的电压就开始下降,直到它降到触发位准1/3Vcc,正反器再次被触发,使第三脚输出回到高态,且放电晶体管截流,于是电容器C1再次经由电阻Ra及Rb充电,重复这些动作就会产生振荡。 充电路径:由Vcc出发,经由Ra及Rb至电容器C1。 放电路径:由电容器C1出发,经由Rb至NE555之第七脚。 周期T=[0.7(Ra+Rb)*C1]+[0.7*Rb*C1] 三极管无稳态多谐振荡器电路 此电路之输出并不会固定在某一稳定状态,其输出会在两个稳态(饱和或截止)之间交替变换,因此输出波形似近一方波。 如图2即为无稳态多谐震荡器电路,图中两个三极管Q1、Q2在“Q1饱和/Q2截止”和“Q1截止/Q2饱和”,二种状态周期性的互换,其工作原理如下:

图3 当VCC通电瞬间 图4 C2放电,C1充电回路 (1)如图3当V CC接上瞬间,Q1、Q2分别由RB1、R B2获得正向偏压,同时C1、C2亦分别经R C1、R C2充电。 (2)由于Q1、Q2的特性无法百分之百相同,假设某一三极管Q1之电流增益比另一个三极管Q2高,则Q1会比Q2先进入饱和(ON)状态,而当Q1饱和时,C2由Q1 CE极经VCC、RB2放电,在Q2 BE极形成一逆向偏压,促使Q2截止。同时C1经Rc2及Q1的BE 极于短时间内完成充电至VCC,如图4所示。

双三极管多谐振荡器电路工作原理

双三极管多谐振荡器电路工作原理 双三极管多谐振荡器 电路工作原理 多谐振荡器电路是一种矩形波产生电路.这种电路不需要外加触发信号,便能连续地, 周期性地自行产生矩形脉冲.该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振 荡器电路. 电路结构 1.路图 2.把双稳态触发器电路的两支电阻耦合支路改为电容耦合支路.那么电路就没有稳 定状态,而成为无稳电路 3.开机:由于电路参数的微小差异,和正反馈使一支管子饱和另一支截止.出现一个暂 稳态.设Q1饱和,Q2截止. 工作原理 正反馈: Q1饱和瞬间,VC1由+VCC 突变到接近于零,迫使Q2的基极电位VB2瞬间下 降到接近 —VCC,于是Q2可靠截止. 注:为什么Q2的基极产生负压,因为Q1导通使Q1 集电极的电压瞬间接近于零,电容C1的

正极也接近于零,由于电容两边电压不能突变使得电容的负端为—VCC。 2.第一个暂稳态: C1放电: C2充电: 3.翻转:当VB2随着C1放电而升高到+0.5V时,Q2开始导通,通过正反馈使Q1截止,Q2饱和. 正反馈: 4.第二个暂稳态: C2放电: C1充电: 5.不断循环往复,便形成了自激振荡 6.振荡周期: T=T1+T2=0.7(R2*C1+R1*C2)=1.4R2*C 7.振荡频率: F=1/T=0.7/R2*C 8..波形的改善: 可以同单稳态电路,采用校正二极管电路 下面我们来做一个实验:如图 振荡周期: T=1.4R2*C=1.4*10000Ω*0.00001F=0.14s=140ms 此图利用Multisim仿真软件去求出时间与实际的偏差 数据测量图:此图测量了Q2的基极和集电极极,集电极的波形相当于图的矩形波,基极波形相当于图的锯齿波。

555无稳态电路工作原理及分类

无稳类电路 无稳电路就是多谐振荡电路,是555电路中应用最广的一类。电路的变化形式也最多。为简单起见,也把它分为三种。 第一种(见图1)是直接反馈型,振荡电阻是连在输出端VO的。 第二种(见图2)是间接反馈型,振荡电阻是连在电源VCC上的。其中第1个单元电路(3.2.1)是应用最广的。第2个单元电路(3.2.2)是方波振荡电路。第3、4个单元电路都是占空比可调的脉冲振荡电路,功能相同而电路结构略有不同,因此分别以3.2.3a和3.2.3b的代号。

第三种(见图3)是压控振荡器。由于电路变化形式很复杂,为简单起见,只分成最简单的形式(3.3.1)和带辅助器件的(3.3.2)两个单元。图中举了两个应用实例。 无稳电路的输入端一般都有两个振荡电阻和一个振荡电容。只有一个振荡电阻的可以认为是特例。例如:3.1.2单元可以认为是省略RA的结果。有时会遇上7.6.2三端并联,只有一个电阻RA的无稳电路,这时可把它看成是3.2.1单元电路省掉RB后的变形。 以上归纳了555的3类8种18个单元电路,虽然它们不可能包罗所有555应用电路,古话讲:万变不离其中,相信它对我们理解大多数555电路还是很有帮助的。 应用实例: 单电源变双电源电路 附图电路中,时基电路555接成无稳态电路,3脚输出频率为20KHz、占空比为1:1的方波。3脚为高电平时,C4被充电;低电平时,C3被充电。由于VD1、VD2的存在,C3、C4在电路中只充电不放电,充电最大值为EC,将B端接地,在A、C两端就得到+/-EC的双电源。本电路输出电流超过50mA。

简易催眠器 时基电路555构成一个极低频振荡器,输出一个个短的脉冲,使扬声器发出类似雨滴的声音(见附图)。扬声器采用2英寸、8欧姆小型动圈式。雨滴声的速度可以通过100K电位器来调节到合适的程度。如果在电源端增加一简单的定时开关,则可以在使用者进入梦乡后及时切断电源。

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作 一、电路设计功能介绍 这是电子技术入门者要做的第一个电子产品,做这个产品的主要目的是为了学会识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。学会识别简单的电路原理图,能够将原理图上的符号与实际元件一一对应,能准确判断上述元件的属性、极性。 分立元件双闪灯电路,来源于汽车的双闪灯电路,是经典的互推互挽电路,通电后LED1和LED2交替闪烁也就是两个发光二极管轮流导通。 二、多谐振荡器双闪灯电路原理图

三、多谐振荡器双闪灯电路工作原理 该电路是一个典型的自激多谐振荡电路,套件电路简单、易懂、趣味性强、理论学习知识丰富,特别适合初学者制作。 工作原理:当接通电源后,两只三极管就要争先导通,但由于元器件的差异性,只有某一只管子最先导通。然后电路中两只三极管便轮流导通和截止,两只发光二极管就不停地循环发光。改变阻值或电容的容量可以改LED闪烁的速度。 电路通电时,假设V1优先导通,则C1通过R1开始充电,由于充电时电容相当于短路,所以V2基极近似接地,故V2截止。此时LED1点亮,LED2熄灭。当C1充电毕,V2基极为高点平,故导通,LED被点亮,同时C1上电荷被泄放,V1截止,LED1熄灭。C2通过R2充电,充电毕V1又导通,电路如此循环,两个LED交替闪烁。四、多谐振荡器双闪灯电路元件清单及实物图

双闪灯元件清单实物图 五、调试技巧及成品图 双闪灯电路安装成功后,接上5V直流电压,或者用三节5号电池供电。如下图所示:

正常情况下,可以观察到二只LED发光二极管轮流闪烁,如果没有出现我们需要的功能,应该从以下几个方面调试、检修。 1、检测焊接线路是否正常连通,可用万用表检测每条线路是否导通。因为初次焊接的时候,经常出现虚焊、假焊、漏焊等焊接故障。 2、检测每个元件是否安装正确,特别是发光二极管的正负极性是否正确。 3、用万用表测试电源电压是否正常。 4、发光二极管的限流电阻是否用错,初学者容易把220欧姆的电阻与100K欧的电阻搞混了。 5、测试下电容C1、C2的正极的电压是否改变,如果没有改变要检测三极管是否焊接正确。 经过上面几个步骤的检测,相信一定能排除故障,实现我们需要的目的。 主要焊接毛病有: 1、堆积 2、虚焊 3、尖角

双稳态电路图简介

NE555为8脚时基集成电路, 各脚主要功能(集成块图在下面) 1地GND 2触发 3输出 4复位5控制电压 6门限(阈值)7放电 8电源电压Vcc 应用十分广泛,可装如下几种电路: 1。单稳类电路 作用:定延时,消抖动,分(倍)频,脉冲输出,速率检测等。 2。双稳类电路 作用:比较器,锁存器,反相器,方波输出及整形等。 3。无稳类电路 作用:方波输出,电源变换,音响报警,玩具,电控测量,定时等。 我们知道,555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中,除了单一品种的电路外,还可组合出很多不同电路,如:多个单稳、多个双稳、单稳和无稳,双稳和无稳的组合等。这样一来,电路变的更加复杂。为了便于我们分析和识别电路,更好的理解555电路,这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳,把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。每个电路除画出它的标准图型,指出他们的结构特点或识别方法外,还给出了计算公式和他们的用途。方便大家识别、分析555电路。下面将分别介绍这3类电路。

单稳类电路 单稳工作方式,它可分为3种。见图示。 第1种(图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元,并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。他们的输入端的形式,也就是电路的结构特点是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。 第2种(图2)是脉冲启动型单稳,也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”,都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件,具有最简单的形式;1.2.2电路则带有一个RC微分电路。

555时基电路内部结构及工作原理实例详解

2.3.1 555时基电路的介绍和内部结构 555集成电路定时器是一种将模拟功能和逻辑功能集成在同一硅片上的单片时基电路。它的型号很多,如FX555,5G555,J55,UA555,NE555,它们的逻辑功能与外部引线排列完全相同,555定时器的电源电压范围宽,双极型555定时器为5~16V,CMOS555 定时器为3~18V,它可提高与TTL,CMOS的数字电路兼容的接口电平。由于555定时 器价格低廉,使用灵活方便,只需外接少量元件就可构成多种模拟和数字电路,因而极广泛地应用在波形产生与变换,测量与控制,家用电器及电子玩具领域,它的外部引脚 555定时器能在较宽电压范围工作,输出交电平不低于90%电源电压,带拉电流负载和电流负载能力可达到200MA。 图2-3 555定时器外部引脚 555时基电路由运算放大电路器A1,A2组成电压比较器,由F1F2组成的

基本R—S触发器以及由F3和NPN型集成电极开路输出的放电三极管TD等组成的输出级和放电开关。其中电压比较器的分压偏置电阻采用三个阻值相同的5K电阻,所以电路因此特征而被命名为“555时基电路”。555时基电路的内部结构图如图2-4。 图2-4 555时基电路图 2.3.2 555时基电路的工作原理及功能电压比较 1)分压器3个5K 电阻组成,为两个A1和A2提供基准电平,如控制端C O,则经分压后,A的基准电平为2/3Ucc,B的基准电平为1/3Ucc,如改变管脚的接法就改变了两个电压比较器的基准电平 2)比较器 比较器A1,B2是两个结构和性能完全相同的高精度电压比较器,其输出直接控制着基本R-S触发器的状态。TH是比较器A1的输入端,TR是比较器A2的输入端。 当TH输入信号使U6》2/3Ucc,则A1输出交电平,否则A输出为低电平,当R输入信号使号使V2》1/3Ucc,A2输出为低电平,否则输出高电平3)基本R—S触发器 基本R——S触发器要求低电平触发,图中F1的输入端接UC1,为置O 输入端(R),F2的输入端接Uc2为置输入端(S)。Uc1=0,Uc2=1,时Q=0。当Uc1=1,Uc2=时,Q=1 4)放电器和输出缓冲器 集电极开路输出的放三极管TD组成放电器当输出U0为‘0“时,Q为1使UTD导通,管脚T和地间构成通路,而输出U0为”1“时,Q为0 使UTD 截止,通路被切断。输出缓冲器由反相器构成,一方面增强了带负载能力,另一方面隔离负载对555定时器的影响。 总上所述可得555时基器电路功能表如下表2-1所示 2-1 表555时基电路功能表

无稳态电路详细讲解

无稳态电路详细讲解 在讲无稳态电路之前,读者朋友要明确几个电子元件的特性: 电阻:1、限流、分压。2、在RC串联电路中改变阻值就能改变时间常数。 本无稳态电路中用到的电阻有限流、分压和与电容构成充放电电路两个作用。 电容:1、电容两极的电压不能突变(这个要好好理解一下,不是不变,)。2、RC构成的充(放)电电路,电容两端的电压会随时间增加而上升(下降)(变化的速度与RC串联电路的电阻电容值都有关)。 三极管:对于NPN型三极管,当三极管的be极的电压高于某一数值(一般为0.7V) 时,三极管就会导通,这时ce间貌似有一个开关闭合,使电流从c极流入从e 极流出。 Q NPN 下面是一个典型的无稳态电路: 无稳态振荡器(astable multivibrator)亦称自激多谐振荡器。电路中,施加电源VCC后,晶体管Q1和Q2在电容的作用下,反复导通、截至,产生持续震荡。震荡周期T[s]为:T=0.69(R3C2+R2C1)。 工作原理:当给电路加上电压VCC的瞬间,B1、B2点在电阻的上拉作用下都有一个高电位,而这个高电位都能使两个三极管满足导通的条件,但是由于各个元件的参数不可能完全一样,所以一定有一个三极管先导通,这里假设Q1先导通,然后再分析Q1导通的瞬间、C1点由原来的高电位被拉低(几乎与E1点电位相同),再根据电容两端的电压不能够

突变,这时B1点的电位也由原来的高电位被拉低,B1点又是三极管Q2的基极,Q2的基极电位由原来的高电位也变成低电位,这时是Q2的be间电压降低(几乎为零),所以这时三极管Q2被迫截止(不导通)。再此之后D1就会发光,同时电容C1两端电压虽不会突变,但是不是不变,在这段时间内会通过电阻R2给C1充电,充电过程中C1的一端B1电位就会逐渐升高,会有一个时刻B1的电位高到能使Q2导通,(这个时间实际上就是周期T=0.69(R3C2+R2C1)的一半)。这时点C2的电位由原来的高电位被拉低(几乎与E2点电位相同),同理根据电容两端电压不能突变,这时B2点的电位也由原来的高电位被拉低,B2点又是三极管Q1的基极,Q1的基极电位由原来的高电位也变成低电位,这时是Q1的be间电压降低(几乎为零),所以这时三极管Q1被迫截止(不导通)。再此之后D1就会发光。 再循环下去,Q1导通、Q2截止................这里不再复述。这样就会出现两个LED交替闪烁的现象。 如果先假设刚通电时,Q2先导通,方法类似,读者可以自己分析。图中的R1和R4是LED的限流电阻,可以根据所选的LED灵活选取。 以上可以简单的总结一句话:Q1导通时能够使Q2被迫截止;Q2导通时也能使Q1被迫截止。 按照上面电路参数设计的电路,闪烁周期计算如下: T=0.69*(47000*0.00001+47000*0.00001)=0.65S 拓展:以上电路的电阻电容参数都是完全对称的,如果要获得两个LED点亮时间不一样的现象,只需改变相应的电阻电容参数,使两边的R*C的值不相等就行了。

多谐振荡器

第八章 脉冲波形的产生与整形 在数字电路或系统中,常常需要各种脉冲波形,例如时钟脉冲、控制过程的定时信号等。这些脉冲波形的获取,通常采用两种方法:一种是利用脉冲信号产生器直接产生;另一种则是通过对已有信号进行变换,使之满足系统的要求。 本章以中规模集成电路555定时器为典型电路,主要讨论555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器以及555定时器的典型应用。 8.1 集成555定时器 555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。 目前生产的定时器有双极型和CMOS 两种类型,其型号分别有NE555(或5G555)和C7555等多种。通常,双极型产品型号最后的三位数码都是555,CMOS 产品型号的最后四位数码都是7555,它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。 一般双极型定时器具有较大的驱动能力,而CMOS 定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定时器工作的电源电压很宽,并可承受较大的负载电流。双极型定时器电源电压范围为5~16V ,最大负载电流可达200mA ;CMOS 定时器电源电压变化范围为3~18V ,最大负载电流在4mA 以下。 一. 555定时器的电路结构与工作原理 1.555定时器内部结构: (1)由三个阻值为5k Ω的电阻组成的分压器; (2)两个电压比较器C 1和C 2: v +>v -,v o =1; v +<v -,v o =0。 (3)基本RS 触发器; (4)放电三极管T 及缓冲器G 。 2.工作原理。 当5脚悬空时,比较器C 1和C 2的比较电压分别为cc V 32和cc V 3 1 。 (1)当v I1>cc V 32,v I2>cc V 31 时,比较器 C 1输出低电平,C 2输出高电平,基本RS 触发 器被置0,放电三极管T 导通,输出端v O 为低电平。 (2)当v I1cc V 31 时,比较器 C 1输出高电平,C 2也输出高电平,即基本RS 触发器R =1,S =1,触发器状态不变,电路亦保持原状态不变。

多谐振荡器介绍

多谐振荡器: 摘要:分析了各种多谐振荡器的电路结构及工作原理,并利用Multisiml0.0对部分电路进行了仿真,重点介绍了单稳型多谐振荡器,讨论集成单稳态触发器74121定时元件RC对暂稳态的影响以及单稳型多谐振荡器的应用。Multisim软件是一种形象化的虚拟仪器电路仿真软件,它能比较快速地模拟、分析、验证所设计电路的性能,在课堂教学中引入EDA技术,使传统教学环节与先进的仿真技术相结合,实现授课的生动性和灵活性,增强学生对基本概念的理解,激发学生的学习兴趣,培养并有效提高学生综合分析、应用及创新能力。 关键字:Multisiml0.O;多谐振荡器;555定时器;施密特触发器;环形振荡器 O 引言 在数字系统电路中经常用到多谐振荡器。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行产生一定频率和一定宽度的矩形波,这一输出波形用于电路中的时钟信号源。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量,所以习惯上又将矩形波振荡器称为多谐振荡器。按照电路的工作原理,多谐振荡器大致分为无稳态多谐振荡器和单稳态多谐振荡器。 1 无稳态多谐振荡器 1.1 采用TTL门电路构成的对称式无稳态多谐振荡器 对称式多谐振荡器的典型电路如图1所示,它是由两个反相器Gl、G2经耦合电容C1、C2连接起来的正反馈振荡电路。电路中G1和G2采用SN74LS04N反相器,RFl=RF2=RF,C1=C2=C,振荡周期T≈1.3RFC,输出波形的占空比约为50%。RF1、RF2的阻值对于LSTTL为470 Ω~3.9kΩ,对于标准TTL为0.5~1.9kΩ之间。 1.2 采用CMOS门电路构成的非对称式无稳态多谐振荡器 如果把对称式多谐振荡器电路进一步简化,去掉C1和R2,在反馈环路中保留电容C2,电路仍然没有稳定状态,只能在两个暂稳态之问往复振荡,电路如图2所示。

三极管无稳态多谐振荡器电路

课题一、三极管无稳态多谐振荡器电路 一、设计课题 《三极管无稳态多谐振荡器电路》 二、设计要求 1、不上电,灯不亮。 2、上电后,两颜色灯亮交替闪亮(一直亮)。 3、设计时请注意提高抗干扰性,以免误动作。亮灯时间可通过RC调节。 4、为了方便检查,用黄色LED和红色LED代替电灯 三、原理分析 三极管无稳态多谐振荡器电路工作原理如下: 此电路之输出并不会固定在某一稳定状态,其输出会在两个稳态(饱和或截止)之间交替变换,因此输出波形似近一方波。 如图2即为无稳态多谐震荡器电路,图中两个三极管Q1、Q2在“Q1饱和/Q2截止”和“Q1截止/Q2饱和”,二种状态周期性的互换,其工作原理如下:

图3 当VCC通电瞬间 图4 C2放电,C1充电回路 (1)如图3当VCC接上瞬间,Q1、Q2分别由RB1、RB2获得正向偏压,同时C1、C2亦分别经RC1、RC2充电。 (2)由于Q1、Q2的特性无法百分之百相同,假设某一三极管Q1之电流增益比另一个三极管Q2高,则Q1会比Q2先进入饱和(ON)状态,而当Q1饱和时,C2由Q1 CE极经VCC、RB2放电,在Q2 BE极形成一逆向偏压,促使Q2截止。同时C1经Rc2及Q1的BE极于短时间内完成充电至VCC,如图4所示。 图5 C1放电,C2充电回路 (3) Q1 ON、Q2 OFF的情形并不侍定的,当C2放电完后(T2=0.7 RB2 C2秒),C2由VCC经RB2、Q1C-E极反向充电,当充到0.7V时,此时Q2获得偏压而进入饱和(ON),C1由Q2 CE 极,Vcc、RB1放电,同样地,造成Q1 BE极逆偏压。Q1截止(OFF),C2经RC1及Q2B-E 极于短时间充至VCC,如图5所示。

双稳态电路图

双稳态电路图

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NE555为8脚时基集成电路, 各脚主要功能(集成块图在下面) 1地 GND 2触发 3输出 4复位5控制电压 6门限(阈值)7放电 8电源电压Vcc 应用十分广泛,可装如下几种电路: 1。单稳类电路 作用:定延时,消抖动,分(倍)频,脉冲输出,速率检测等。 2。双稳类电路 作用:比较器,锁存器,反相器,方波输出及整形等。 3。无稳类电路 作用:方波输出,电源变换,音响报警,玩具,电控测量,定时等。 我们知道,555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中,除了单一品种的电路外,还可组合出很多不同电路,如:多个单稳、多个双稳、单稳和无稳,双稳和无稳的组合等。这样一来,电路变的更加复杂。为了便于我们分析和识别电路,更好的理解555电路,这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳,把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。每个电路除画出它的标准图型,指出他们的结构特点或识别方法外,还给出了计算公式和他们的用途。方便大家识别、分析555电路。下面将分别介绍这3类电路。 单稳类电路 单稳工作方式,它可分为3种。见图示。 第1种(图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元,并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。他们的输入端的形式,也就是电路的结构特点是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。

第2种(图2)是脉冲启动型单稳,也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”,都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件,具有最简单的形式;1.2.2电路则带有一个RC微分电路。 第3种(图3)是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多,都比较复杂。为简单起见,我们只把它分为2个不同单元。不带任何辅助器件的电路为1.3.1;使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。图中列出了2个常用电路。 双稳类电路 这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。555双稳电路可分成2种。 第一种(见图1)是触发电路,有双端输入(2.1.1)和单端输入(2.1.2)2个单元。单端比较器(2.1.2)可以是6端固定,2段输入;也可是2端固定,6端输入。

三极管无稳态多谐振荡器电路_

三极管无稳态多谐振荡器电路 此电路之输出并不会固定在某一稳定状态,其输出会在两个稳态(饱和或截止)之间交替变换,因此输出波形似近一方波。 如图2即为无稳态多谐震荡器电路,图中两个三极管Q1、Q2在“Q1饱和/Q2截止”和“Q1截止/Q2饱和”,二种状态周期性的互换,其工作原理如下: 图2 (1)如图3当VCC接上瞬间,Q1、Q2分别由RB1、RB2获得正向偏压,同时C1、C2亦分 别经RC1、RC2充电。 图3 当VCC通电瞬间

(2)由于Q1、Q2的特性无法百分之百相同,假设某一三极管Q1之电流增益比另一个三极 管Q2高,则Q1会比Q2先进入饱和(ON)状态,而当Q1饱和时,C2由Q1 CE极经VCC、RB2放电,在Q2 BE极形成一逆向偏压,促使Q2截止Q1导通,由于c、e极之间此时是通的,所以c极处电位接近于负极(我们的图中是接地,就是接近于0V),由于电容C2的耦合作用,Q2基极电压接近于负极→不会产生基极电流,即Ib=0A→则Q1 e、c 之间断开(开关作用)同时C1经Rc2及Q1的BE极于短时间内完成充电至VCC,如图4所示。 图4 C2放电,C1充电回路 (3)Q1 ON、Q2 OFF的情形并不是稳定的,当C2放电完后(T2=0.7 RB2 C。C2由VCC经 RB2、Q1C-E极反向充电,当充到0.7V时,此时Q2获得偏压而进入饱和(ON),C1由Q2 CE极,Vcc、RB1放电,同样地,造成Q1 BE极逆偏压。Q1截止(OFF),C2经RC1及Q2B-E极于短时间充至 图5 C1放电,C2充电回路

(4)同理,C1放完电后(T=0.7 RB2 C1秒),Q1经RB1获得偏压而导通,Q2 OFF 如此反覆循环下去。如图6所示波形。 周期 T=T1+T2=0.7 RB1 C1+0.7 RB2 C2 若 RB1= RB2=RB 、 C2=C1=C 则 T=1.4RBC f= 图6 如果将RC1、RC2换成两个发光二极管,发光二极管一亮一暗,不断交替。也就是说,两个三极管中,一个饱和,另一个截止,而且不断交换。这种电路没有一个稳定的状态,叫做无稳态电路,无稳态电路的用途也很广,如汽车的转弯灯等。

多谐振荡器设计报告

多谐振荡器设计报告 一、实验要求 产生矩形波的频率可以通过电压控制,实现压控振荡。并且在电压调整的过程中波形不会出现振荡、过冲、毛刺等不稳定现象,能够稳定地产生方波。设计报告中应该包括电路截图、仿真截图、仿真分析等实验数据。 二、多谐振荡器相关简介 随着电子产业的发展以及要求,各种稳定的波形产生器成为不可缺少的一部分,而方波是其中比较有代表性的一个波形。方波在各个行业及日常生活中得到了广泛的应用,如电路中的定时器、分频器、脉冲信号发生器等都需要方波产生电路。而多谐振荡器则是一种在接通电源后,就能产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器,常作为脉冲信号源。由于多谐振荡器在工作过程中没有稳定状态,故又称为无稳态电路。尽管多谐振荡器有多种电路形式,但它们都具有以下结构特点:电路由开关器件和反馈延时环节组成。开关器件可以是逻辑门、电压比较器、定时器等,其作用是产生脉冲信号的高、低电平。反馈延时环节一般为RC电路,RC电路将输出电压延时后,恰当地反馈到开关器件输入端,以改变其输出状态。 三、实验方案确定 本次实验是通过施密特触发器与晶体管来构成多谐振荡器电路的开关器件,RC电路来构成反馈延时环节,再加入电压控制部分实现振荡频率的控制。

四、实验内容 1、施密特触发器的制作 a、原理图简要分析。电路主要部分为Q2管与Q3管两个导向器相连,再在输入与输出两个端口加上Q1管与Q4管构成的射极跟随器进行隔离,从而得到更好的频率特性,使输出的波形不会出现毛刺、过冲、振荡等不稳定现象,并且在压控电路中不会对其它部分有较大影响。其电路图如下: b、施密特电路调试。为了使电路能够很好地工作,分析原理图可知,电路的上下门限电压由电阻RC1、RC2、RE决定,而射极跟随器的射极电阻RE1与RE2主要影响电路的输入与输出阻抗,同时对电路的频率特性也有一定的影响。因此,在电路仿真调试的过程可以有目的性的进行元器件参数设置。电路调试的截图如下:

三极管无稳态多谐振荡器电路_

变换,因此输出波形似近一方波。 如图2即为无稳态多谐震荡器电路,图中两个三极管Q1、Q2在“Q1饱和/Q2截止”和“Q1截止/Q2饱和”,二种状态周期性的互换,其工作原理如下: 图2 (1)如图3当VCC接上瞬间,Q1、Q2分别由RB1、RB2获得正向偏压,同时C1、C2亦分 别经RC1、RC2充电。 图3 当VCC通电瞬间

(2)由于Q1、Q2的特性无法百分之百相同,假设某一三极管Q1之电流增益比另一个三极 管Q2高,则Q1会比Q2先进入饱和(ON)状态,而当Q1饱和时,C2由Q1 CE极经VCC、RB2放电,在Q2 BE极形成一逆向偏压,促使Q2截止【电子部人:来答疑咯!Q1导通,由于c、e极之间此时是通的,所以c极处电位接近于负极(我们的图中是接地,就是接近于0V),由于电容C2的耦合作用,Q2基极电压接近于负极→不会产生基极电流,即Ib=0A→则Q1 e、c之间断开(开关作用)】同时C1经Rc2及Q1的BE极于短时间内完成充电至VCC,如图4所示。 图4 C2放电,C1充电回路 (3)Q1 ON、Q2 OFF的情形并不是稳定的,当C2放电完后(T2=0.7 RB2 C2秒【电子部人: 各位还记得高中学的电容放电时间公式吧!t=0.7RC】),C2由VCC经RB2、Q1C-E极反向充电,当充到0.7V时,此时Q2获得偏压而进入饱和(ON),C1由Q2 CE极,Vcc、RB1放电,同样地,造成Q1 BE极逆偏压。Q1截止(OFF),C2经RC1及Q2B-E极于短时间充至 图5 C1放电,C2充电回路

(4)同理,C1放完电后(T=0.7 RB2 C1秒),Q1经RB1获得偏压而导通,Q2 OFF 如此反覆循环下去。如图6所示波形。 周期 T=T1+T2=0.7 RB1 C1+0.7 RB2 C2 若 RB1= RB2=RB 、 C2=C1=C 则 T=1.4RBC f= 图6 如果将RC1、RC2换成两个发光二极管,发光二极管一亮一暗,不断交替。也就是说,两个三极管中,一个饱和,另一个截止,而且不断交换。这种电路没有一个稳定的状态,叫做无稳态电路,无稳态电路的用途也很广,如汽车的转弯灯等。 【本资料由电子部人整理制作,原文来自: https://www.360docs.net/doc/9b10629845.html, 原文网址https://www.360docs.net/doc/9b10629845.html,/sch/signal/0082128.html 】

高频电路课程设计 三极管多谐震荡器

华中师范大学武汉传媒学院 传媒技术学院 课程设计 题目三极管多谐振荡器 班级电信B1101 姓名 学号

三极管多谐震荡器 一、设计要求 多谐振荡电路是模拟电子技术中比较重要的部分之一,但这部分电路分析相对来说比较复杂,我们做这个最基础的分立元件无稳态多谢振荡电路就是为了锻炼一下,并和各位电子爱好者相互交流学习。 二、设计方案 三级多谐振荡器是一种简单的振荡电路。它不需要外加激励信号就便能连续地、周期性地自行产生矩形脉冲.该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振荡器电路。多谐振荡器可以由三极管构成,也可以用555 或者通用门电路等来构成。用两只三极管组成的多谐振荡器,通常叫做三极管无稳态多谐振荡器。在本例中我们将用两只三极管制作一个多谐振荡器,并用它驱动两只不同颜色的发光二极管。在制作完成时,我们能看到两只发光二极管交替点亮,并且我们可以通过调整电路的参数来调整发光管点亮的时间。 三、硬件框图 四、电路原理图及分析 当电源一接通,两只双极管就要先导通,但由于元件有差异,只有某一只管子最先导通。假如VT1最先导通,那么VT1集电极电压下降,VD1被点亮,电容C1的左端接近零电压,由于电容器两段的电压不能突变,所以VT2基极也被拉到近似零电压,使VT2截止,VD2不亮。随着电源通过电阻R1对C1的充电,使三极管VT2基极电压逐渐升高,当超过0.6伏时,VT2由截止状态变为导通状态,集电极电压下降,当超过0.6伏时,VT2由截止状态变为导通状态,集电极电压下降,VD2被点亮。与此同时三极管VT2集电极电压的下降通过电容器C2的作用使三极管VT1的基极电压也下跳,VT1由导通变为截止,VD1熄灭。如此循环,电路中两只三极管便轮流导通和截止,两只发光二极管就不停地循环发光。改变电容的容量可以改发光管循环的速度。

多谐振荡器的研究与仿真

多谐振荡器的研究与仿真 时间:2009-05-05 13:33:30 来源:电子技术作者:何香玲青岛理工大学 O 引言 在数字系统电路中经常用到多谐振荡器。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行产生一定频率和一定宽度的矩形波,这一输出波形用于电路中的时钟信号源。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量,所以习惯上又将矩形波振荡器称为多谐振荡器。按照电路的工作原理,多谐振荡器大致分为无稳态多谐振荡器和单稳态多谐振荡器。 1 无稳态多谐振荡器 1.1 采用TTL门电路构成的对称式无稳态多谐振荡器 对称式多谐振荡器的典型电路如图1所示,它是由两个反相器Gl、G2经耦合电容C1、C2连接起来的正反馈振荡电路。电路中G1和G2采用SN74LS04N反相器,RFl=RF2=RF, C1=C2=C,振荡周期T≈1.3RFC,输出波形的占空比约为50%。RF1、RF2的阻值对于LSTTL 为470 Ω~3.9kΩ,对于标准TTL为0.5~1.9kΩ之间。 1.2 采用CMOS门电路构成的非对称式无稳态多谐振荡器 如果把对称式多谐振荡器电路进一步简化,去掉C1和R2,在反馈环路中保留电容C2,

电路仍然没有稳定状态,只能在两个暂稳态之问往复振荡,电路如图2所示。 假定G2输出为1,电容C充电,在充电开始VI1也为1。因此,该电压经Rp力口到G1输入端,Gl输出为O,电路稳定工作,C继续充电。充电电流随着充电时间延长而减小,RF 两端电压下降,若降到Gl的阈值电压以下,则G1输出变为1,G2输出变为0,C反向充电。随着充电的进行,VI1达到Gl的阈值电压时,G1输出变为0,G2的输出变为1,该动作重复进行而产生振荡。电容C的充放电时间分别为T1=RfC1h3,T2=RfC1n3,振荡周期T=T1+T2=2RFC1h3≈2.2 RFC,输出波形的占空比为50%。 在电路的G1输入端串接的保护电阻RP是为了减少电容C充放电过程中CMOS门电路输入保护电路承受较大的电流冲击,且Rp>>RF。 1.3 门电路无稳态环形振荡器 利用门电路地传输延迟时间将奇数个反相器首尾相接可构成一个基本环形振荡器,电路的振荡周期为T=2ntpd,n为串联反相器的个数。作为数字系统的时钟信号源,由CMOS 反相器构成的环形振荡器具有结构简单、集成度高、功耗低的优点,因此得到了广泛地应用。随着CMOS集成电路工艺技术的发展,当前,其振荡频率已达到数+GHz。但是,这种利用反相器的延时特性构成的环形振荡器,只能产生高频信号。为了构成低频和超低频环形振荡器,一种解决方法是在此电路的基础上附加RC延迟环节,组成带有RC延迟电路的环形振荡器,电路如图3(a)所示。另一种解决方法是根据单稳态触发器的延时作用,运用环形振荡

如何快速的读懂电路原理图

关键是要掌握其要点, 要分析电路图的原理,初学人员要分析电子电路或了解、掌握电子产品的工作原理,看懂电子产品的电路图是一项基本功。怎样快速地看懂电子产品的电路图呢? 一、要学习并熟练掌握电子产品中常用的电子元、器件的基本知识,如电阻器、电容器、电感器、二极管、三极管、可控硅、场效应管、变压器、开关、继电器、接插件等,并充分了解它们的种类、性能、特征、特性以及在电路中的符号、在电路中的作用和功能等,根据这些元器件在电路中的作用,懂得哪些参数会对电路性能和功能产生什么样的影响,具备这些电子元器件的基本知识,对于读懂、读透电路图是必不可少的。 二、为方便、快捷地看懂电路图,还要掌握一些由常用元器件组成的单元电子电路知识,例如整流电路、滤波电路、放大电路、振荡电路、电源电路等。因为这些电路单元是电子产品电路图中常见的功能块,掌握这些单元电路的知识,不仅可以深化对电子元器件的认识,而且通过这样的"初级练习",也是对看懂、读通电路图的锻炼,有了这些知识,为进一步看懂、读通较复杂的电路奠定了良好的基础,也就更容易深化自己的学习。 三、应多了解、熟悉、理解电路图中的有关基本概念。比如关键点的电位,各点电位如何变化、如何互相关联,如何形成回路、通路,哪些构成直流回路、哪些形成信号通道、哪些属于控制回路等。 四、要看懂、读通某一电子产品的电路图,还需对该电子产品有一个大致的了解,例如由产品的主要功能,它可能由哪些电路单元组成。这对读懂、读通它的电路图可以少走弯路。 五、经常在电路图中寻找自己熟悉的元器件和单元电路,看它们在电路中起什么作用,然后与它们周围的电路联系,分析这些外部电路怎样与这些元器件和单元电路互相配合工作,逐步扩展,直至对全图能理解为止。 六、不断尝试将电路图分割成若干条条框框,然后各个击破,逐个了解这些条条框框电路的功能和工作原理,再将各个条条框框互相联系起来,将整个电路图看懂、读通。 七、要多看、多读、多分析、多理解各种电路图。可以由简单电路到复杂电路,遇到一时难以弄懂的问题除自己反复独立思考外,也可以向内行、专家请教,还可以多阅读这方面的教材与文章,从中吸取营养。只要坚持不懈地追求、努力,快速读懂、读通电路图并非难事,而要成为电子技术的专家、行家里手,也是指日可待的事。 很多人分不清模拟地与信号地的区别,有时候也就不区分数字地与模拟地,但这样就使得电路质量下降,影响了电路的性能: 模拟电路涉及弱小信号,但是数字电路门限电平较高,对电源的要求就比模拟电路低些。既有数字电路又有模拟电路的系统中,数字电路产生的噪声会影响模拟电路,使模拟电路的小信号指标变差,克服的办法是分开模拟地和数字地。 对于低频模拟电路,除了加粗和缩短地线之外,电路各部分采用一点接地是抑制地线干扰的最佳选择,主要可以防止由于地线公共阻抗而导致的部件之间的互相干扰。 而对于高频电路和数字电路,由于这时地线的电感效应影响会更大,一点接地会导致实际地线加长而带来不利影响,这时应采取分开接地和一点接地相结合的方式。 另外对于高频电路还要考虑如何抑制高频辐射噪声,方法是:尽量加粗地线,以降低噪声对地阻抗;满接地,即除传输信号的印制线以外,其他部分全作为地线。不要有无用的大面积铜箔。 地线应构成环路,以防止产生高频辐射噪声,但环路所包围面积不可过大,以免仪器处于强磁场中时,产生感应电流。但如果只是低频电路,则应避免地线环路。数字电源和模拟电源最好隔离,地线分开布置,如果有A/D,则只在此处单点共地。 低频中没有多大影响,但建议模拟和数字一点接地。高频时,可通过磁珠把模拟和数字地一点共地。 如果把模拟地和数字地大面积直接相连,会导致互相干扰。不短接又不妥,理由如上有四种方

多谐振荡器实训报告

科学技术学院 SCIENCE & TECHNOLOGY COLLEGE OF NANCHANG UNIVERSITY 《工程训练》报告 REPORT ON ENGINEERING TRAINING 题目多谐振荡器的实训 学科部、系: 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 起讫日期:

摘要 本次多谐振荡器工程训练包含两个内容,分别是设计并制作双三极管型多谐振荡器和555多谐振荡器,首先运用理论分析法,将电路所要执行的功能,通过理论分析和计算构建电路模型,然后运用实验检验法,将构建好的模型进行电路组装焊接,再检测所做电路功能是否与先前理论设计的相符。本人在经过上述一系列步骤和不断的改进后,最终得出与理论相同的结果,即在三极管型多谐振荡电路中,测试的两个发光二极管交替发光,在三五多谐振荡器中测试的蜂鸣器间断发声。由上述结果可得出相应的结论,即双三极管型多谐振荡器和三五多谐振荡器都可以连续的产生矩形波,矩形波的宽度受相应的电阻和电容控制。 关键词:双三极管多谐振荡器555时基多谐振荡器原理分析制作

目录 摘要............................................................................................. I 1实训目的和要求. (1) 1.1实训目的 (2) 1.2实训要求 (2) 2双三极管多谐振荡器 (2) 2.1 双三极管多谐振荡器工作原理 (2) 2.2 双三极管多谐振荡器器件选择 (3) 2.3 双三极管PCB制作 (3) 3 555时基多谐振荡器 (4) 3.1 555多谐振荡器的工作原理 (4) 3.2 555多谐振荡器的器件选择 (5) 4.3 555多谐振荡器的PCB制作 (6) 4 性能的测试,分析和总结 (6) 4.1双三极管多谐振荡器性能的测试和分析 (6) 4.2 555多谐振荡器的性能测试和分析 (6) 4.3 多谐振荡器实训总结 (6) 5多谐振荡器制作后的心得体会 (7) 参考文献 (7) 附表 (8)

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