題目： 多信號(hào)發(fā)生器

與非門(mén)振蕩器

????? 邏輯門(mén)振蕩器產(chǎn)生方波。實(shí)驗(yàn)中會(huì)遇到方波占空比不是50%的情況，給后面的濾波產(chǎn)生正弦波造成困難。調(diào)節(jié)P3可以調(diào)節(jié)頻率，選擇合適的C7使頻率范圍能覆蓋19K到21K。調(diào)節(jié)P2可以微調(diào)占空比和頻率。注意：帶反饋的邏輯門(mén)有些軟件不能正常仿真。

基本原理：

????????與非門(mén)將兩個(gè)輸入連在一起，就構(gòu)成非門(mén)。兩級(jí)非門(mén)連在一起，第二級(jí)的輸出跟第一級(jí)的輸入就是正反饋，輸入為高，輸出也為高。在正反饋路徑上添加RC進(jìn)行時(shí)延，就形成了振蕩器。

????????由于邏輯門(mén)有比較門(mén)限，也是遲滯比較門(mén)限，所以添加P3這個(gè)負(fù)反饋電阻，使第一級(jí)輸出電壓在比較門(mén)限的中間，這樣正反饋上的電壓波動(dòng)就可以容易觸發(fā)邏輯門(mén)。U8這一路邏輯門(mén)是作為振蕩器的隔離，避免后一級(jí)對(duì)振蕩器的頻率和占空比產(chǎn)生影響。下面通過(guò)用硬木課堂實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來(lái)掃描邏輯門(mén)的輸入輸出特性，看一下這個(gè)比較門(mén)限，和P3的作用。

邏輯門(mén)的輸入和輸出特性測(cè)試

????打開(kāi)電源，面包線插在+5V和GND上，給74ls00供電

????打開(kāi)信號(hào)源S1，設(shè)置2500mV的直流，5000mVpp的峰峰值，這樣三角波就是0-5v，可以覆蓋邏輯門(mén)的輸入范圍。面板線插S1孔，給芯片提供信號(hào)。

????????用硬木課堂示波器測(cè)試74ls00構(gòu)成的非門(mén)的輸入輸出特性。黃色，通道1，測(cè)試輸入的三角波。藍(lán)色，通道2測(cè)試輸出?？梢钥吹近S色和藍(lán)色的交點(diǎn)處，就是邏輯門(mén)的比較門(mén)限。在1V上下。

????????使用的芯片不同，這個(gè)輸入輸出特性也不一樣。例如74HC00構(gòu)成的非門(mén)測(cè)試如下。可以看到黃色和藍(lán)色的交點(diǎn)處，在2.5V上下。

????????了解到輸入輸出特性后，將74ls00構(gòu)成的非門(mén)的輸出和輸入通過(guò)電阻相連，調(diào)節(jié)電阻P3，使輸出到1V。

????????然后將兩級(jí)非門(mén)連接，并添加RC正反饋。用4個(gè)示波器通道同時(shí)測(cè)試電路的4個(gè)節(jié)點(diǎn)信號(hào)。分析振蕩器工作原理。

微調(diào)過(guò)程：圖中P2可調(diào)電阻先調(diào)節(jié)為0歐，電路起振。調(diào)節(jié)P3使振蕩頻率到20KHz，這時(shí)方波的占空比偏離50%較大。再調(diào)節(jié)P2使占空比接近50%，然后再微調(diào)P3使頻率到20KHz。

AIN1示波器1通道，可以觀察到RC的充放電過(guò)程。由于P3給U6非門(mén)添加了負(fù)反饋，調(diào)節(jié)了比較門(mén)限，充放電波形觸發(fā)了非門(mén)。U6的輸出給U7非門(mén)，使U7產(chǎn)生方波，AIN3紅色觀察的波形。由于U7的輸出帶了RC負(fù)載，所以方波需要U8整形一下。AIN4綠色觀察到整形后的方波。

★小結(jié)：與非門(mén)振蕩器在調(diào)試過(guò)程中，需要先測(cè)試輸入輸出特性，找出比較門(mén)限。然后添加負(fù)反饋，使非門(mén)輸出達(dá)到比較門(mén)限。最后添加RC時(shí)延正反饋，使振蕩器工作起來(lái)。