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摘要

方波發生器是一種能夠產生方波的非正弦波形振蕩器。施密特觸發電路是方波發生器的一種實現。方波發生器的另一個名稱是自由運行的多諧振蕩器。下面一起來了解一下方波發生器電路圖和應用。

什么是方波發生器？方波發生器其實是一種能夠產生方波的非正弦波形振蕩器。施密特觸發電路是方波發生器的一種實現。方波發生器的另一個名稱是自由運行的多諧振蕩器。下面一起來了解一下方波發生器電路圖和應用。

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方波發生器電路圖

1、使用施密特觸發器的方波發生器

施密特觸發器方波發生器電路的工作與與非門的實現非常相似。施密特觸發器電路如圖所示。這里也由 RC 網絡提供時序。逆變器將其反饋形式的輸出作為輸入之一。

使用施密特觸發器的方波發生器電路圖

最初，非門輸入小于最小閾值電壓。所以輸出狀態為高。現在電容器開始通過電阻 R 充電1. 當電容器兩端的電壓達到最大閾值電壓時，輸出狀態再次下降到低電平。這個循環一次又一次地重復并產生方波。方波的頻率由 [Latex]f=frac{1}{1.2RC}[/Latex]

2、使用與非門的方波發生器

使用與非門是制作方波發生器的最簡單方法之一。我們需要以下組件來構建電路：兩個與非門、兩個電阻器和一個電容器。該電路如圖所示。電阻-電容網絡是該電路中的時序元件。G1 與非門控制其輸出。這個 RC 網絡的輸出反饋給 G1 通過電阻R1 作為輸入。這個過程一直發生到電容器充滿電為止。

使用與非門的方波發生器電路圖

當 C 兩端的電壓達到 G 的正閾值時1，與非門改變狀態。現在電容器放電到 G 的負閾值1，然后門再次改變它們的狀態。這個過程在一個循環中發生并產生一個方波。此波形的頻率使用 [Latex]f=frac{1}{2.2RC}[/Latex] 計算。

3、使用晶體管的方波發生器

另一種構建方波發生器（無穩態多諧振蕩器）的技術是使用 BJT 或雙極結型晶體管。該方波發生器或非穩態多諧振蕩器的操作取決于 BJT 的開關特性。當 BJT 作為開關時，它有兩種狀態——開和關。如果我們連接+Vcc 在 BJT 的集電極端，當輸入電壓 Vi 小于 0.7 伏，則 BJT 處于關閉狀態。在關斷狀態下，集電極和發射極端子與電路斷開。

使用晶體管的方波發生器電路圖

因此，晶體管表現為開路開關。所以我c=0 (我c 是集電極電流）和集電極端子和發射極端子之間的電壓降（Vce) 為正 Vcc。

現在當 Vi>0.7 伏時，BJT 處于導通狀態。我們將集電極和發射極端子短路。因此，Vce=0 和電流 Ic 將是飽和電流。

電路圖如圖所示。這里，晶體管S1 和S2 看起來相同，但它們具有不同的摻雜特性。秒1 和S2 有負載電阻 RL1 和強化學習2 并且通過 R 有偏1 和R2， 分別。S的集電極端子2 連接到 S 的基極1 通過電容器 C1, 和 S 的集電極1 連接到 S 的基極2 通過電容器 C2。因此，我們可以說非穩態多諧振蕩器由兩個相同的共發射極配置制成。

輸出是從兩個收集器中的任何一個到地面獲得的。假設我們正在服用 Vc2 作為輸出。所以整個電路連接到電源電壓Vcc. V 的負端cc 接地。當我們關閉開關 K時，兩個晶體管都試圖保持導通狀態。但最終，其中一個保持在開啟狀態，另一個保持在關閉狀態。當 S1 處于導通狀態，S的集電極和發射極端1被短路。所以，Vc1=0。同時，S2 處于關閉狀態。

因此，集電極電流 Ic2=0 和 Vc2=+Vcc。所以對于 T1 時間間隔，晶體管 Vc1 保持邏輯 1，而 Vc2 保持邏輯 0。而 S2 處于關斷狀態，電容器 C2 被收費。讓我們說 C 兩端的電壓2 是 Vc2. 所以我們將電容器的正極連接到 S 的基極2, 電容器的負端到 S 的發射極2. 所以電壓 Vc2 直接提供給S的基極和發射極端2。

由于電容器不斷充電，一段時間后，Vc2 上升到 0.7 伏以上。此時，S2進入導通狀態，S的集電極和發射極端之間的電壓差2 等于零。現在，S1 動作在導通狀態，S的輸出電壓1 是+Vcc. 電容器 C1開始充電，當電容器兩端的電壓超過 0.7 伏時，S1 再次改變它的狀態。所以對于 T1 時間間隔，晶體管 Vc1 保持邏輯 0，而 Vc2 保持在邏輯 1。

這種現象會自動重復，直到電源關閉。V 之間的連續過渡cc 0 產生方波。

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方波發生器的優點

該電路可以很容易地設計。它不需要任何復雜的結構。

它具有成本效益。

方波發生器的維護非常容易。

方波發生器可以產生最大頻率的信號。

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方波發生器的應用

它用于產生方波和其他從方波產生三角波或正弦波的電路。

方波發生器可用于控制時鐘信號。

它用于樂器以模擬各種聲音。

函數發生器，陰極射線示波器，使用方波發生器。

以上就是對方波發生器電路圖和應用圖的相關介紹，希望能幫助大家更好的理解！

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審核編輯：黃飛

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