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脈沖振蕩器工作原理以及頻率應(yīng)用介紹
脈沖振蕩器工作原理以及頻率應(yīng)用介紹
脈沖振蕩器
正弦(正弦波)振蕩器是將以預(yù)定頻率產(chǎn)生無(wú)限期時(shí)間的輸出脈沖的振蕩器;也就是說(shuō),它持續(xù)運(yùn)作.諸如雷達(dá)之類的設(shè)備中的許多電子電路要求振蕩器在特定時(shí)間段內(nèi)接通并且其保持在關(guān)閉狀態(tài)直到稍后需要.這些電路稱為PULSED OSCILLATORS或RINGING OSCILLATORS.它們只不過(guò)是在特定時(shí)間打開和關(guān)閉的正弦波振蕩器.
圖2-25,視圖(A),顯示了一個(gè)脈沖振蕩器,發(fā)射器電路中有諧振回路.正輸入使Q1導(dǎo)通很重,電流流過(guò)L1; 因此不會(huì)發(fā)生振蕩.負(fù)向輸入脈沖(稱為門)切斷Q1,并且罐振蕩直到門結(jié)束或直到振鈴?fù)Ｖ?/span>,以先到者為準(zhǔn).
圖2-25A.-脈沖振蕩器.
圖2-25B.-脈沖振蕩器.
視圖(B)中的波形示出了輸入門和來(lái)自脈沖振蕩器的輸出信號(hào)的關(guān)系.為了了解該電路如何工作,假設(shè)LC諧振電路的Q值足以防止阻尼.當(dāng)輸入門變?yōu)樨?fù)時(shí)(T0到T1和T2到T3),獲得電路的輸出.剩下的時(shí)間(T1到T2)晶體管導(dǎo)通很重,電路沒(méi)有輸出.輸入門的寬度控制輸出信號(hào)的時(shí)間.使柵極更寬使輸出存在(或振鈴)更長(zhǎng)的時(shí)間.
脈沖振蕩器的頻率
脈沖振蕩器的頻率由輸入選通信號(hào)和振蕩電路的諧振頻率決定.當(dāng)正弦石英晶體振蕩器以1兆赫茲諧振時(shí),輸出為每秒100萬(wàn)個(gè)周期.在脈沖振蕩器的情況下,輸出中存在的周期數(shù)由門控脈沖寬度決定.
如果1兆赫的振蕩器被切斷 1/2秒或50％的時(shí)間,則輸出在1兆赫茲速率下為500,000個(gè)周期.換句話說(shuō),振蕩電路的頻率仍然是1兆赫茲,但振蕩器每秒只允許產(chǎn)生500,000個(gè)周期.
輸出頻率可以通過(guò)控制儲(chǔ)能電路振蕩的時(shí)間來(lái)確定.例如,假設(shè)應(yīng)用500微秒的負(fù)輸入門和999,500微秒(總共1秒)的正輸入門.該晶體管將為500微秒被切斷和所述儲(chǔ)能電路將振蕩為500微秒,產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào).然后晶體管將導(dǎo)通999,500微秒,并且在該時(shí)間段內(nèi)晶振晶體振蕩電路不會(huì)振蕩.坦克電路允許振蕩的500微秒將僅允許1兆赫茲坦克頻率的500個(gè)循環(huán).
您可以使用以下公式輕松檢查此頻率：
1兆赫諧振頻率的一個(gè)周期等于1微秒.
然后,通過(guò)將1個(gè)周期(1微秒)的時(shí)間除以門長(zhǎng)度(500微秒),您將得到周期數(shù)(500).
有幾種不同類型的脈沖振蕩器可用于不同的應(yīng)用.圖2-25(視圖(A))所示的原理圖是一個(gè)發(fā)射極加載的脈沖振蕩器.儲(chǔ)能電路可以放置在集電極電路中,在這種情況下,它被稱為集電極負(fù)載脈沖振蕩器.發(fā)射器負(fù)載和集電極負(fù)載振蕩器之間的差異在于輸出信號(hào).負(fù)載發(fā)射極的npn脈沖振蕩器的第一次交替是負(fù)的.集電極負(fù)載脈沖振蕩器的第一次交替是正的.如果使用pnp,振蕩器將反轉(zhuǎn)發(fā)射器加載振蕩器和集電極加載振蕩器的第一次交替.
請(qǐng)記住,再生反饋是持續(xù)石英晶體振蕩的必要條件.在脈沖振蕩器的情況下,僅在非常短的時(shí)間段內(nèi)需要振蕩.但是,您應(yīng)該理解,隨著輸入門(切斷晶體管)的寬度增加,由于缺少反饋,正弦波的幅度在門控周期結(jié)束時(shí)開始減小(衰減).如果特定應(yīng)用需要長(zhǎng)時(shí)間的振蕩,則使用具有再生反饋的脈沖振蕩器.的工作原理仍然不同之處在于反饋網(wǎng)絡(luò)維持的時(shí)間的所需量的振蕩周期是相同的.
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