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S3067TB20石英晶体振荡器电路

S3067TB20用施密特触发器构成波形产生电路,由于施密特触发器有%+和%~两个不同的阈值电压,如果能使其输人电压能在u+和ui~之间不停地反复变化,就可以在它的输出端得到矩形波。实现上述设想的一种简单方法就是,将施密特触发器的输出端经RC积分电路接回其输入端即可,电路如图8.3.4所示。

工作原理设接通电源瞬间,电容器C上的初始电压为零,输出电压v。为高电平。钞。通过电阻R对电容器C充电,当vc达到%+时,施密特触发器翻转,vo跳变为低电平。此后,电容器C又开始放电,vc下降,当它下降到%~时,电路又发生翻转,矽。又由低电平跳变为高电平,C又被重新充电。如此周而复始,在电路的输出端,就得到了矩形波。oc和v。的波形如图8.3.5所示。

                           

用施密特触发器构成的,图8.3.5 图8.3.4所示电路的多谐振荡器,电压波形.

振荡周期的计算,设在图8.3.4中采用CMOs施密特触发器CC40106,已知y。n≈/DD、%L≈OV,则图8,3,5中的输出电压v。的周期T=r1+%,计算如下:

rl的计算以图8.3.5中J1作为时间起点,根据RC电路暂态过渡过程公式则有vI(0十)=%~,v1(∞)=/DD,vI(r1)=%+,t=RC

于是可求出rRcln11

u的计算,以图8.3.5中艺2作为时间起点,则有多谐振荡器号均会被晶体所衰减。

电感性电容性,石英晶体的电路符号及阻抗频率特性,(a)电路符号 (b)阻抗频率特性,石英晶体振荡器.

石英晶体振荡器电路如图8.3.7所示。图中,并联在两个反相器输入、输出间的电阻R的作用是使反相器工作在线性放大区。R的阻值,对于TTL门电路通常在0.7~2 kΩ之间;对于CMOs门则常在10~100 MΩ之间。电路中,电容Ct用于两个反相器间的耦合,而C2的作用,则是抑制高次谐波,以保证稳定的频率输出。电容C2的选择应使2πRC矾≈1,从而使RC2并联网络在益处产生极点,以减少谐振信号损失。C1的选择应使C在频率为正时的容抗可以忽略不计。电路的振荡频率仅取决于石英晶体的串联谐振频率互,而与电路中的R、C的数值无关。

为了改善输出波形,增强带负载的能力,通常在振荡器的输出端再加一级反相器。作为一个应用实例,双相时钟发生器如图8.3.8(a)所示,其波形如图8.3.8(b)所示。      `

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