《電子技術(shù)應(yīng)用》
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使用施密特觸發(fā)反相器搭建簡易方波發(fā)生器

2020-02-20
來源:中國電子網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 波形發(fā)生器

  波形發(fā)生器是一種數(shù)據(jù)信號發(fā)生器,在調(diào)試硬件時,,常常需要加入一些信號,,以觀察電路工作是否正常。本文利用施密特反相器實現(xiàn)一種簡單的方波波形發(fā)生器,。

  施密特反相器

  施密特反相器是邏輯電路上常見的一種高速CMOS器件,。常見的施密特觸發(fā)器的型號有74LS14、74LS18,、CD4093,、HEF4093、HCF4093等,。一般應(yīng)用于波形轉(zhuǎn)換,,諧振電路等邏輯電路中。

  施密特觸發(fā)反相器邏輯符號

  在使用施密特觸發(fā)器時,,需要特別注意兩個電氣特性參數(shù):正向輸入閾值電壓VT+和負(fù)向輸入閾值電壓VT-,。

1.jpg

  74hc14閾值電壓參數(shù)。有圖可見,,閾值電壓受溫度影響較大

2.jpg

  這兩項參數(shù)會對輸出波形的頻率產(chǎn)生很大的影響,。

  施密特觸發(fā)器方波發(fā)生電路

  簡單的施密特觸發(fā)器方波發(fā)生電路如下圖:

  方波發(fā)生簡單電路

  施密特觸發(fā)器輸入輸出波形

  這種簡易的方波發(fā)生器本質(zhì)上RC諧振電路加上施密特觸發(fā)器的特性實現(xiàn)的,所以方波輸出頻率和RC諧振頻率計算原理是一樣的,,即充放電時間,。

  電容充放電時間公式:

  T=RC*[(Vu-V0)/(Vu-Vt)]

  -V0 為電容上的初始電壓值

  -Vu 為電容充滿終止電壓值

  -Vt 為任意時刻t,電容上的電壓值

  在常規(guī)的RC電路中,,我們一般認(rèn)為3~4*RC電容就會充電或者放電完成,。但在施密特觸發(fā)方波放生電路中:

  充電時間為:T1=RC*ln[(VH-VT-)/(VH-VT+)]

  放電時間為:T2=RC*ln[([(0-VT+)/(0-VT-)]

  則整個周期T=T1+T2,可見閾值電壓會對方波頻率產(chǎn)生影響,。由于不同器件的閾值電壓以及溫度對閾值電壓有較大影響,,因此對需要可靠精準(zhǔn)方波信號的場合,這種電路肯定是不合適的,。但由于這種電路結(jié)構(gòu)簡單廉價,,對于應(yīng)用于一般場合的產(chǎn)品來說,這種電路確實十分實用的,。


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