使用UJT的弛豫振荡器,555定时器,运算放大器

由于弛豫振荡器不由电感组成,所以在具有弛豫相位噪声要求的全集成电路中得到广泛应用。与LC振荡器相比,张弛振荡器只包含一个储能元件。

振荡波形取决于电路的非线性特性而不是在频率选择元件上。因此,这些易于制造为单片集成电路。

放松振荡器

弛豫振荡器是非正弦波振荡器,它使用被称为多谐振荡器的电路构建块产生三角形、正方形和脉冲波形。当环路增益大于单位并且反馈是正的,那么产生的输出几乎类似于持续大部分周期时间的正弦波。

在该状态下,放大器在饱和状态下或切断。这些类型的振荡器称为放松振荡器。

在这种振荡器中,放大器作为高增益放大器在短时间内,然后等待变化发生。因此,振荡的频率并不直接依赖于LC电路的固有频率或相移。

放大器不在电路的活动部分中的时间间隔决定了振荡的频率。放松振荡器使用设备来改变状态和RC定时电路以产生周期性输出波形。

放松振荡器概念

在一个相位的振荡期间,弛豫振荡器将活性元件或部件中的能量存储在循环的下一阶段,它逐渐释放能量。

上图说明了弛豫振荡器的概念,其中一个闪光灯泡在一定的时间间隔内周期性地照明。电路布置由电池、电容和5V点火阈值的灯泡组成。

当电容器被充电到球团的放电阈值时,电容器开始放电,并将其储存的能量供应给球团。然后灯泡开始闪烁一段时间,由电容和电阻组合的时间常数给定。

在闪存后,电容器再次开始充电,这将继续或重复。重复时间取决于充电和放电时间。在弛豫振荡器中应用相同的原理,因此它是重复电路。

弛豫振子分为两类,即锯齿振子和不稳定多振子。在第一种情况下,开关器件的导通使电容器迅速放电,因此输出的总波形实际上只占充电周期。

在觉测类型中,电容器的充电和放电均通过电阻缓慢进行。因此,这两个时段所贡献的总输出波形。

UJT弛豫振荡器电路

下图说明了使用UNICenction晶体管(UJT)的弛豫振荡器的构造。连接在UJT的发射极端子端的RC组合电路决定了振荡的频率。电阻器R1和R2用作电流限制电阻,如图所示。

UJT弛豫振荡器电路

当电路通电直流电压时,UJT保持在OFF状态,电容通过电阻r开始充电。由于UJT的发射端连接到电容,电容电压对UJT的性能影响很大。当跨越电容器的电压成为UJT的峰值电压时,UJT被驱动进入导电模式。

在此阶段,发射极-1电阻塌陷,因此电容器开始放电。当电容器上的电压变为UJT的谷点电压时,EMIITER-BASE1电阻恢复到高电阻并因此将UJT驱动成截止模式。

因此,电容器再次开始充电,并重复该过程,并导致电容器上的锯齿波形,如图所示。

觉得五摇臂电路

它是一种松弛振荡器,可以产生周期性方波。方波的幅度是恒定的一段时间,之后它突然变为另一个电平,进一步保持恒定,并且这些突然的变化周期性地进行。

下图为不稳定多转子电路,连续产生方波,无外部信号。它由两个级电阻耦合放大器组成,每个级的输出相互耦合,再生如图所示。

它由两个准稳定状态组成,相关电路在不触发的情况下从一个准状态转换到另一个准状态。

觉测多抗体波形

当电源给出电路时,T1传导超过T2(由于两个级电路的不对称部件获得了不平衡),这意味着T1的集电极电流大于T2的电流,因此VC1小于VC2。

由于该电压Vc1耦合到T2的基极,因此T2的集电极电流进一步减少,并且最后将VC2接近VCC。该过程将继续,直到晶体管T1完全开启,T2完全关闭。这是C2通过RC2充电的一种准稳态状态。

同时电容C1(已充电)通过T1和r1放电,使T2基底突然Vcc。因此,没有电流通过T1的基极,它就停止导电。随着基电流的增加,T2开始导电。

该过程将继续,直到T2完全打开,T1完全关闭。这是另一个准稳定状态。电压Vc1和Vc2采用方波形状,同时彼此互补,而整个过程继续。

使用Opamp的弛豫振荡器电路

下图显示了一个运算放大器版本的弛豫振荡器,其中输出在运算放大器的两个饱和极限之间来回切换。输出在运算放大器的输出处,这个输出通过电阻R向电容充电。

当给电路供电时,电容开始通过电阻r向Vcc充电。当电容的电压达到运放的触发电压时,运放开关,输出电压反转到相反的饱和极限。

然后通过电阻器改变符号的电流,并且电容器开始放松相反的阈值。OP-AMP正输入的触发阈值电压也改变,使电容电压达到该阈值时,OP-AMP输出再次改变其状态。

这个过程将会重复。典型的运放输出电压和通过电容的电压波形如图所示。

使用555计时器的弛豫振荡器电路

利用555定时器可以实现张弛振荡器或非稳态多谐振荡器,其电路如下。输出波形的脉冲宽度取决于RC时间常数。电路连接为,引脚4直接连接到电源;6脚和2脚短接在一起;在引脚3输出被取出。

使用555计时器的弛豫振荡器电路

当电源电压给电路时,电容开始使用电源Vcc进行充电。然后输出在引脚3高(由于开放放电端子)。

当电容电压达到2/3 VCC时,内部触发器变化和放电端子短路到地,因此输出变低。通过改变电阻器和电容器的值,可以改变工作频率。

通过以这种方式操作555定时器,它没有稳定的状态,这只是意味着它不能在任何一种状态下无限期。因此,在输出端子处获得一系列矩形脉冲。

弛豫振荡器的应用

这些振荡器用于许多应用中,其中一些振荡器在下面列出。

  • 示波器
  • 电视接收器
  • 频闪镜
  • 电子闪光灯
  • 在数字电路中生成时钟信号
  • 用于射击基于晶闸管的电路和设备

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