電子線路RC環(huán)形多諧振蕩器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、rc環(huán)形多諧振蕩器1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^搭建rc環(huán)形多諧振蕩電路，并通過模擬示波器觀察、測量方波的性能特性，理 解振蕩器的振蕩原理以及矩形脈沖的性能指標(biāo)。2. 實(shí)驗(yàn)器材面包板，直流電源，保護(hù)電阻，電容、導(dǎo)線若干3. 實(shí)驗(yàn)原理利用邏輯門電路的傳輸延遲時(shí)間，將奇數(shù)個(gè)與非門首尾相接，就可以構(gòu)成一個(gè)基本環(huán) 形振蕩器。以三個(gè)“非門為例，如圖1所示。設(shè)某一時(shí)刻電路的輸出端為1,經(jīng)過1 個(gè)傳輸延遲吋i'可tpd后vol為0,經(jīng)過2個(gè)傳輸延遲吋間tpd后vo2為1，經(jīng)過3個(gè)傳輸 延遲時(shí)間tpd后v°3為0。如此自動(dòng)反復(fù)，于是在輸出端得到連續(xù)的方波，且周期為6tpdo 這種電路簡單，但由于門電路的

2、傳輸延遲時(shí)間很短，因此這種振蕩器的振蕩頻率極高且 不可調(diào)，所以實(shí)際中用處不大。圖表1基本環(huán)形振蕩器原理rc環(huán)形多諧振蕩器是在圖表1中電路中加入rc環(huán)路，如圖2所示。它不但增大了環(huán)路 延遲時(shí)間，降低了振蕩頻率，而且通過改變r(jià)c的數(shù)值可以調(diào)節(jié)振蕩頻率。其中r是限流電 阻，阻值不大。由于加入rc環(huán)路電路的振蕩周期大大增加，邏輯門電路的傳輸延遲時(shí)間同 其相比可忽略。c圖表2 rc壞形振蕩器實(shí)驗(yàn)電路矩形脈沖的性能指標(biāo):vii(v03)0（1）脈沖周期t一一周期性重復(fù)的脈沖序列中，兩個(gè)相鄰脈沖間的時(shí)間間隔。（2）脈沖幅度一一脈沖電壓最大變化的幅值。（3）脈沖寬度心一一從脈沖前沿0.51/口始，到脈沖后沿0

3、.51止的一段時(shí)間。（4）上升時(shí)間tr一一脈沖從0.1um上升到0.9um所需的時(shí)間。（5）下降時(shí)間tf 一一脈沖從0.9um下降到0.1um所需的時(shí)間。（6）占空比：高電平所占周期的時(shí)間比率。4. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按照圖表所示電路圖連好電路，將模擬示波器分別與電路屮的各測量點(diǎn) 相連接，測出v.、voi、vb的電壓值在電路 震蕩中的變化，如圖表3：4.1分析：（1）第一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)（tt2） 設(shè)在t時(shí)v|1 （ v03）由0上跳到 則 vol（v|2）rtl 1 下跳到 0、v02 由 0 上跳到根據(jù)電容c的電壓不能躍 變的特點(diǎn)知必定引起一個(gè)rc電路的 暫態(tài)過程。首先，加必定跟隨vi2下跳。這個(gè) 負(fù)跳變

4、（因?yàn)閞很小之故，可近似認(rèn) 為就是g3門的輸入電壓）保持v03為 1。其次，由于v02為高電平、vol為低 電平，故有電流通過電阻r對電容c 進(jìn)行充電，并使如逐漸上升。在t2時(shí)v|3上升到門電路的閾值電壓vt,使v03（v|!）由1下跳到0,貝ijvoi（v|2）由0上跳到1, v02 由1下跳到0o（2）第二個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)（t2t3）首先，和笫一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)相似，各門電路的狀態(tài)發(fā)生上述翻轉(zhuǎn)后，由于電容電壓不能躍 變之故，陽必定跟隨w2上跳。這個(gè)正跳變保持v°3為0。其次，由于v°2為低電平、vo】為髙電平，電容c經(jīng)r及g2門開始放電，并使加逐漸 下降。在t3時(shí)vb下降到vt,使v。（v|1）又由0上跳到1,開始重復(fù)第一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)。由于電容c的充、放電在自動(dòng)地進(jìn)行，故在輸出端v03得到連續(xù)的方波。4.2實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)：（1）脈沖周期測量值為1.28ms由實(shí)驗(yàn)室給得的：c=luf, r=560q可以得到周期的理論值為：t = 2.2x560xlxjq 6 = 1.232戀（2）電壓幅值為4.0v（3）脈沖寬度為0.44ms（4）上升及下降時(shí)間為：0.06ms（5）占空比為：35.9%（6）閥值電平為:1.4v5. 實(shí)驗(yàn)總結(jié)木次實(shí)驗(yàn)通過rc環(huán)形振蕩器體會(huì)了利用延遲時(shí)間和電容的自動(dòng)充放電得到連續(xù)