使用集成门电路产生脉冲信号(自激多谐振荡器)

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1、使用集成门电路产生脉冲信号教学目的：掌握使用集成门电路构成脉冲信号产生电路的方法；掌握影响输出脉冲波形参数的定时元件数值的计算方法；掌握使用石英晶体构成振荡器的方法。实验原理：多谐振荡器通常由TTL门电路和CMOS门电路组成，TTL门电路适合构成频率较高的振荡电路，CMOS门电路适合构成频率较低的振荡电路。与非门作为一个开关倒相器件，可用以构成各种脉冲波形的产生电路。电路的基本工作原理是利用电容器的充放电，当输入电压达到与非门的阈值电压VT时，门的输出状态即发生变化。因此，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。四、实验内容及步骤（一）由TTL门电路构成

2、的多谐振荡器1．测试带有RC电路的环形振荡器根据图4.1所示，用74LS00和阻容元件完成电路图的连接，其中RW用一个510Ω电阻与一个1KΩ的电位器串联，C=0.1uF。闭合电源开关，将RW调到最大时，观察并记录A、B、C、D及uo各点电压的波形，测出UO的周期和负脉冲宽度，并与理论计算值比较。他、TW1=0.94RC，TW2=1.26RC，T=2.2RC图4.1带有RC电路的环形振荡器2.测试改进的RC环形振荡器根据图4.2正确连接电路，其中RW为10KΩ的电位器，C=0.01uF.1）用示波器观察输出端波形及电容C两端的电压波形，列表记录实验结果；2）调节电位器

3、观察波形的变化，测试其上限频率和下限频率；图4.2改进的RC环形振荡器（二）由CMOS门电路构成的多谐振荡器1.非对称型多谐振荡器的测试根据图4.3连线，取RW=1KΩ，C=0.047uF，用示波器观察输出波形，记录之。TW1=RC，TW2=1.2RC，T=2.2RC图4.3非对称性多谐振荡器2.对称型多谐振荡器的测试根据图4.4完成电路的连接，其中R=1KΩ，C=100nF，用示波器观察输出波形，并与非对称型多谐振荡器的输出对比。TW1=TW2=0.7RC，T=1.4RC图4.4对称型多谐振荡器（三）晶体振荡器当要求多谐振荡器的工作频率稳定性很高时，上述几种多谐振荡

4、器的精度已不能满足要求。为此常用石英晶体作为信号频率的基准。用石英晶体与门电路构成的多谐振荡器常用来为微型计算机等提供时钟信号。图4.5所示为常用的晶体稳频多谐振荡器。（a）（b）（c）（d）（a）、(b)为TTL器件组成的晶体振荡电路；（c）、(d)为CMOS器件组成的晶体振荡电路，一般用于电子表中，其中晶体的f0=32768Hz。图4.5（c）中，门1用于振荡，门2用于缓冲整形。Rf是反馈电阻，通常在几十兆欧之间选取，一般选22MΩ。R起稳定振荡作用，通常取十至几百千欧。C1是频率微调电容器，C2用于温度特性校正。