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1、数字电路设计报告设计课题： 使用门电路产生脉冲信号自激多谐振荡器专业班级： 13电信卓越班 学生姓名： 陈军波 学号：130807002指导教师： 许粮老师 设计时间： 2014年12月27日 自激多谐振荡器一、设计任务与要求1 掌握使用门电路构成信号脉冲信号产生电路的基本方法；2 掌握影响输出脉冲波形参数的定时原件数值的计数方法；3 学习石英晶体稳频原理和使用石英晶体构成振荡器的方法；4.掌握555集成时基电路的基本应用。二、方案设计与论证1.方案一、对称型多谐振荡器方波耦合电容C1，C2，电阻Rf1，Rf2两个反相器G1，G2 右图为由TTL门电路组成的对称多谐振荡器的电路结构和电路符号。
2、图中G1、G2两个反相器之间经电容C1和C2耦合形成正反馈回路。合理选择反馈电阻RF1和RF2，可使G1和G2工作在电压传输特性的转折区，这时，两个反相器都工作在放大区。由于G1和G2的外部电路对称，因此，又称为对称多谐振荡器。图1对称型多谐振荡器设计方波2.方案二耦合电容C，电阻两个反相器G1，G2、非对称多谐振荡器 右图为由COMS门电路组成的非对称多谐振荡器的电路结构和电路符号。如果仔细研究一下对称式多谐振荡器就不难发现，这是电路的近一步简化。只要在反馈环路中保留电容C2，电路就任然没有稳定状态，而只能在两个暂稳态之间往复振荡。就得到了非对称多谐振荡器。图非称型多谐振荡器设计3. 方案三
3、、石英晶体稳频的多谐振荡器 方波两个电容，,充放电，晶振两个反相器， 右图为由门电路组成的石英晶体稳频的多谐振荡器的电路结构和电路符号。可以看出将石英晶体与对称式多谐振荡器的电容串联起来，就组成了右图的石英晶体振荡器。图石英晶体稳频多谐振荡器方波芯片积分电路.方案四使用定时器接成的多谐振荡器 右图为由定时器和外接元器件，构成的多谐振荡器，脚与脚直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路也不需要外接触发信号，利用电源通过，向电容充电，以及通过向放电端放电，使电路产生自激振荡。图构成的多谐振荡器三、单元电路设计与参数计算 多谐振荡器由门电路和阻容元件构成，它没有稳定状态，只有两个暂稳态，通过电
4、容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡，输出周期性的矩形脉冲信号。如要求输出振荡频率很稳定的矩形脉冲时，则可采用石英晶体振荡器。由于矩形脉冲含有丰富的谐波分量，因此，常将矩形脉冲产生电路称作多谐振荡器。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。、 对称型多谐振荡器如图所示，由于电路完全对称，电容器的充放电时间常数相同, 故输出为对称的方波。改变R和C的值，可以改变输出振荡频率。非门3用于输出波形整形
5、。一般取R1K,当R1K，C100pf100f时，fnHznMHz，脉冲宽度tw1tw20.7RC，T1.4RC. 非对称型多谐振荡器如图所示，非门3用于输出波形整形。非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的，当用TTL与非门组成时，输出脉冲宽度tw1RC tw21.2RC T2.2RC调节 R和C值，可改变输出信号的振荡频率，通常用改变C实现输出频率的粗调，改变电位器R实现输出频率的细调。、石英晶体稳频的多谐振荡器如图所示。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
6、供时钟信号。 石英晶体具有很好的选频特性。当振荡信号的频率和石英晶体的固有谐振频率 相同时，石英晶体呈现很低的阻抗，信号很容易通过，而其它频率的信号则被衰减掉。因此，将石英晶体串接在多谐振荡器的回路中就可组成石英晶体振荡器，这时，振荡频率只取决于石英晶体的固有谐振频率f0，而与RC无关。另外，石英晶体不但频率特性稳定，而且品质因数Q很高，有极好的选频特性。石英晶体的频率稳定度可达，可满足大多数数字系统对频率稳定度的要求。.由图可知，振荡周期。为电容充电时间，为电容放电时间。充电时间 放电时间 矩形波的振荡周期因此改变、和电容C的值，便可改变矩形波的周期和频率。对于矩形波，除了用幅度，周期来衡量
7、外，还有一个参数：占空比q，q=（脉宽）/（周期T），指输出一个周期内高电平所占的时间。图（C）所示电路输出矩形波的占空比。 1、抢答按键。相应电路、原理分析、公式推导和参数计算、。2、编码器。相应电路、原理分析、公式推导和参数计算、。 编码器电路图如图3-X所示。 图3-X 直流稳压电路图 3、。4、。四、总原理图及元器件清单1总原理图 图4-1 XXXXXX电路2元件清单表1 元件清单元件序号型号主要参数数量备注（单价）R1T1。五、仿真必须有仿真平台、仿真图或波形、仿真结论六、安装与调试1.电路安装。2.电路调试（1）编码器调试。（2）译码器调试。 （3）锁定电路调试。七、性能、功能测试与分析（要围绕设计要求中的各项指标进行）1、.功能电路测试与分析（1）测试步骤。（2）测试数据。（3）数据处理。（4）误差计算。（5）结论分析（包含误差分析）八、结论 （介绍电路组成部分、实现了哪些功能，电路的优点及不足。对本次课程设计出现的问题、解决的方法和建议）九、参考文献 1。（五号，宋体） 2。8 / 8文档可自由编辑打印