当前课程知识点：数字电子技术基础 > 第十周 > 10.4.2 对称式多谐振荡器 > Video
由门电路和RC
一起构成的多谐振荡器
还有一种典型结构
对称式的多谐振荡器
我们来看一下这个电路图
这个电路图有两个反相器
G1 G2
然后有两个完全一样的
C1 C2和RF1 RF2
如果在这个电路当中
我们采用的门电路是TTL
那么下边我们就带着
大家一起分析一下
这个电路它的工作原理
那下边我们首先分析一下
这个电路在静态的时候
它工作在哪一点
电容的特性是隔直通交
如果是在静态的时候
我们可以把它当成断路
当成断路之后
G1和RF1构成一个小回路
G2和RF2构成一个小回路
先看G1和RF1构成的回路
是这样的一个回路
在这个回路当中
VI和VO之间
不仅满足反相器本身的
电压传输特性曲线
就是图上给出来的这个曲线
同时它也要满足VCC和VO
之间的这么一个分压的关系
我们把这个分压的关系
写出来的话
就应该是VCC减去VO
再减去一个T1的一个PN结
导通的压降0.7 R1 RF1的分压
分压之后
是这样一条斜线
这条斜线和我的电压
传输特性曲线的交点
交在了P点
如果交在这一点的话
我们发现这个电路
其实是不稳定的
因为如果在不振荡的时候
它在这个工作点
意味着它工作在转折区的
放大部分
那这时候如果我有一点点
小的扰动
VI1有一个小扰动向上
那VI1如果向上
VO1就会往下
VO1往下的话
由于C1电容的存在
VI2就会往下
耦合过来
因为电容两端的压差不能突变
那VI2要是下降的话
VO2会上升
而VO2的上升
会通过上边的那个电容
会通过上边的这个电容C2
直接耦合到VI1
那存在这么一个关系之后
VO2耦合回来
叠加在刚才VI1出现的
那个正向扰动的话
那么这时候我们说正反馈出现了
正反馈的出现
会使在这个变化过程当中的VO1
迅速变低
VO2迅速变高
VO1迅速变低
VO2迅速变高的话
那么这个输出
就变成了VO1等于低电平
VO2等于高电平
电路由此进入了第一个暂稳态
那么第一个暂稳态开始
电容C1开始充电
C2开始放电
这个充电是通过RF2充电
而放电呢是通过RF1进行放电
充放电的过渡过程
会改变两个门电路的输入的电压
无论是谁先到达了VTH
都会带动整个电路的变化
那么我们大家看一下
在我画这个充电的时候
不仅画了从VOH往C1充电
还画了一条支路
是G2的输入端
会向C1充电
原因是如果G2输出是高电平
那G2的输入
这时候是低电平的时候
那么G2门
TTL门的输入部分
它的T1管会是导通的
那通过T1
就会向C1进行充电
所以充电的回路有了两支
那充电回路有两支
如果这个电路整个的参数
是对称的
那我们就可以先假设一下
充电会来的比较快
充电来的快的话
我们说如果充电
先充到了VTH
VI2如果充电
先充到了VTH
这个时候过渡过程
还在继续的话
我们看看会有什么事情发生
VI2充到VTH之后
如果它继续上升
那它会推动VO2下降
VO2刚才可是高电平
那么VO2下降
反过来通过电容C2
耦合到VI1
也会使得VI1下降
刚才你VI1本来就在放电
现在你会更快
那么VI1的下降
会使得VO1上升
而VO1的上升
大家看通过C1直接耦合到VI2
VO1往上
VI2会在刚才充电的基础上
跳的更高
那这又是一个正反馈
在这个正反馈的过程当中
它会把两个门的输出
都推向另一个稳定的状态
这个稳定状态是第一个门
VO1变成了输出的高电平
VO2变成输出的低电平
那么电路进入了第二个暂稳态
在这个暂稳态当中
刚才充电的电容1开始放电
刚才放电的电容2开始充电
由于它的结构是完全对称的
所以刚才的两个角色
进行调换
那么在充放电的
第二个暂稳态开始的时候
我的输出已经从高电平
变成了低电平
整个电路的输出
已经从高电平变成了低电平
那么它在低电平待多长时间呢
藉由刚才分析的那个过程
应该是待的时间是C2
什么时候充到VTH
如果C2充电充到了VTH
那么刚才前边我们对于C1的
那一套分析
也都可以拿过来
也就是说充电和放电
同时进行
但是由于充电比较快
所以每一次
我都是从充电这一点开始来讨论
那我从哪儿开始充电
充到哪儿呢
我们来看一下
把刚才的描述
如果都画成波形图的话
就变成了这样
我关心两个电容
都关心是它的充电过程
两个充电过程
分别就拼接成了
我整个输出的一个周期
而两个电容
分别在充电的时候
另一方都在放电
那它充电是从什么时候
开始充的呢
这个电路采用的是TTL工艺
就意味着每一个反相器的输入端
都有一个二极管的
接地的保护
这个TTL门电路输入的
二极管接地保护
使得输入的电平不能过低
不能低过负的0.7
因此在我们前端
开始充电的时候
跳变下来之后
它只能跳到多少呢VIK
就是我的钳位电压
这个VIK就是负的0.7伏
那我每一次充
充到哪儿的
充到的是VTH
但是充到VTH之后
并不是从VTH开始放电
而是从VTH再上跳
一个高低电平的压差
然后开始放电
但是这我并不关心
因为通过前面的分析
由于在这个电路当中
我充电有两个回路
所以我假设的是
分析前提是充电比较快
所以我只关心充电的过程
因此我清楚的知道
我从哪儿开始充
充到哪儿就可以了
那整个的周期就是VI1
从充电开始充到VTH的时间
加上VI2从充电开始
充到VTH的时间
而充电的这个过程
时间的计算
仍然藉由我们前边的
三要素方法
如果要进行计算的话
在分析清楚整个的波形
和找到关键的工作点之后
一定要做一件事情
就是把这个电路打开
打开的时候
还是按我们刚才说的原则
门电路的输出
都等效成有内阻的电压源
由于是TTL电路
所以经常我那个内阻忽略
就变成了一个固定的电压值
而TTL电路的输入部分
我一定要画进来
你比方说像充电部分
我画成了有R1有T1的这部分
因为我知道它会参与充电
而放电部分我不用关心
因为我放电的参数不用计算
另外如果是在放电
过程当中的时候
门电路的输入电压较高的时候
T1管是截止的
它提供不了放电回路
所以我也不用关心
因此第二个图大家看
可以忽略一下
如果是第一个图
如果完成了这两个分析
也做了电路等效
那下面我们就可以计算出来
整个的这个充放电的
周期是多少
如果这个电路是完全对称的
那这是一个占空比为50%的
这么一个脉冲波形发生电路
-0.1 数字量和模拟量
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-0.2 电子技术的发展历程
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-0.3 课程的基本任务
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-1.1 信息与编码
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-1.2 二进制的补码
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-1.3 二进制补码运算的符号位
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-1.4 二进制的编码
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-1.5 用电压来表达信息
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-1.6 电压信号的离散化
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-2.1 逻辑代数概述
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-2.2 逻辑代数的三种基本运算
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-第一周--第一周作业
-2.3 几种常用的复合逻辑运算
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-2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式
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-2.5 逻辑代数的基本定理
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-2.6 逻辑函数及其表示方法
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-2.7 逻辑函数形式的变换
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-2.8 逻辑函数的化简
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-2.9 逻辑函数的最小项之和
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-2.10 逻辑函数的最大项之积
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-2.11 最小项和最大项的关系
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-2.12 逻辑函数的卡诺图
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-2.13 卡诺图化简法
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-2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简
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-2.15 逻辑函数的机器化化简法
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-第二周--第二周作业
-3.0 门电路概述
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-3.1-1 半导体二极管的开关特性
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-3.1-2 二极管与门
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-3.1-3 二极管或门
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-3.1-4 二极管门电路的缺点
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-3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理
--Video
-3.2-2 MOS管的开关特性
--Video
-3.2-3 MOS管的工作特性曲线
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-3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理
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-3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性
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-3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性
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-3.3-4 CMOS反相器的动态特性
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-3.3-5 CMOS反相器的总功耗
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-第三周--第三周作业
-3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路
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-3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路
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-3.4-3 漏极开路的门电路
--Video
-3.4-4 CMOS传输门和三态门
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-3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性
--Video
-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
--Video
-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
--Video
-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
--Video
-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
--Video
-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
--Video
-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
--Video
-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
--Video
-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
--Video
-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
--Video
-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
--Video
-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
--Video
-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
--Video
-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
--Video
-3.5-5-3 三态输出门
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-实验一：与非门电压传输特性曲线的观测
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-实验二：与非门传输延迟时间的测量
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-第五周--第五周作业
-4.1 组合逻辑电路的特点
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-4.2-1 组合逻辑电路的分析方法
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-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
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-4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路：普通编码器
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-4.3-1-2-1 优先编码器
--Video
-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
--Video
-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
--Video
-4.3-2-1 译码器
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-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
--Video
-4.3-2-3-1 显示译码器
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-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
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-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
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-4.3-3-1 数据选择器
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-4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路
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-4.3-4-1 加法器
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-4.3-4-2 多位加法器
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-4.3-4-3 用加法器设计组合电路
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-4.3-5 数值比较器
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-4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
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-4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法
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-第六周--第六周作业
-4.5 可编程器件及EDA1
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-5.0 触发器的由来
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-5.1 门电路与触发器的关系
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-5.2 基本RS锁存器
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-5.3-1 电平触发的SR触发器
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-5.3-2 电平触发的D触发器1
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-5.3-3 电平触发的D触发器2
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-5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器
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-5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器
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-5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器
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-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
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-5.5 边沿触发的触发器
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-5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器
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-5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器
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-第七周--第七周作业
-5.7-1 触发器的动态特性1
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-5.7-2 触发器的动态特性2
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-5.7-3 触发器的动态特性3
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-6.1-1 时序逻辑电路概述
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-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
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-6.1.3 时序电路的分类
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-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
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-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
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-6.2.3 异步时序电路的分析方法
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-6.3.1-1 寄存器
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-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
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-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
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-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
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-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
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-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
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-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
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-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
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-6.3.2-2 异步计数器
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-第八周--第八周作业
-6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法
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-6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)
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-6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)
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-6.3.2-4 计数器应用举例
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-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
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-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
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-6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析
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-7.0 半导体存储器绪论
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-7.1 半导体存储器概述和分类
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-7.2-1 ROM的结构和工作原理
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-7.2-2 可编程ROM1
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-7.2-3 可编程ROM2
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-7.3 RAM的结构和工作原理
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-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
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-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
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-7.5 用存储器实现组合逻辑电路
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-第九周--第九周作业
-8.1 可编程逻辑器件概述
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-8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL
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-8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA
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-8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用
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-10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述
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-10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器
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-10.2.2 集成施密特触发器
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-10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用
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-10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.2 集成单稳态触发器
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-10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器
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-10.4.2 对称式多谐振荡器
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-10.4.3 非对称式多谐振荡器
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-第十周--第十周作业
-10.4.4 环形振荡器
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-10.4.5 石英晶体多谐振荡器
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-10.5 脉冲电路的分析方法
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-10.6.1 555定时器电路的结构与功能
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-10.6.2 用555定时器接成施密特触发器
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-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
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-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
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-11.1 数模和模数转换概述
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-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
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-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
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-11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器
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-11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度
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-11.3.1 A/D转换的基本原理
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-11.3.2 采样保持电路
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-11.3.3 并联比较型A/D转换器
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-11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型
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-11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型
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-11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器
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-第十一周--第十一周作业
-I-概述、电路设计及功能仿真
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-II-指定芯片及时序仿真
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-III-选外设（自动化）、锁定引脚并生成下载文件
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-IV-电路扩展设计
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-V-用Verilog描述状态机电路
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