2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路定时器构成压控振荡器

电路定时器构成压控振荡器 电路定时器构成压控振荡器 一般的振荡器若要改变振荡频率必须改变选频网络的参数值。上述555定时器构成的振荡器，只要在5脚加入控制电压。改变控制电压就可改变振荡器的频率，这样的振荡器就是电压控制振荡器，简称压控振荡器，用VCO表示。 压控振荡器电路图 V CC u o R R C C A B 1 2 3 4 5 6 7 8 55 5 5 ★脉冲幅度鉴别 利用施密特电路,可以从输入幅度不等的一串脉冲中,去掉幅度较小的脉冲,保留幅度超过UT+的脉冲。 ★光施密特触发器 RG为光敏电阻，光强时为低阻，2脚低电平，555置位，J不动作；光弱时呈高阻，6脚为高电平，555复位，J吸合。 RG是什么元件？ 电路是如何工作的？ 二、计数器的编码 选定N=7的同步计数器，而状态变量为Q5~ Q0（包含一个附加位），用状态转换表中的右半部分作计数器的编码，即可从触发器的Q4~ Q0端输出所需要的序列脉冲。 三、触发器的选择 以前我们经常采用JK触发器设计同步时序电路，由于JK触发器的逻辑功能齐全，所以设计出来的驱动方程式比较简单。 但是在大规模集成电路中，如可编程逻辑器件（PLD），往往采用D触发器，这是因为D触发器只有一条输入数据线，在制造上比较容易，有利于集成度的提高。虽然使用D触发器使驱动方程复杂一些，但在可编程器件中提供的与项往往是最小项，不需要化简，所以驱动方程复杂一些也无所谓。以下我们就用D触发器来设计这个序列脉冲发生器。 采用D触发器时的状态转换表如下： 表中下一行就是上一行的新状态。于是可以得出触发器的驱动方程： ★简易灯光控制电路 什么元件？ 光敏管：光弱时， C-E间电阻极大；光强时，电阻很小。 思考：灯L什么时候亮？光强？光弱？ 555定时器构成的压控振荡如图所示，波形图如图所示。 t u c t u o O O 压控振荡器波形图 为了使u5的控制作用明显，u5应是一个低阻的信号源。因为555定时器内部的阈值是由三个5k的电阻分压取得，u5的内阻大或串入较大的电阻，压控作用均不明显。 低阻信号源 压控振荡器电路图 V CC u o R R C C A B 1 2 3 4 5 6 7 8 55 5 5 压控振荡器参数的计算 tw1 tw2 输出波形的振荡周期可用过渡过程公式计算： tw1 ： uC (0) = u5 /2、 uC (∞) =VCC、 1=(RA+ RB)C、 当t= tw1时，uC (tw1) =u5代入三要素方程。于是可解出 tw2 ： uC (0) = u5、 uC (∞) =0V、 1= RBC、当t= tw2时，uC (tw2) = u5 /2代入公式。于是可解出 t u c t u o O O 振荡周期: 由555定时器构成的是什么电路?输出U0的频率是多少？ (图中RA=RB=10kΩ,C=0.1μF) 由74LS93构成的是几进制计数器,画出其完整的状态转换图。 74LS93之Qd端的输出信号的频率是多少？ CP� P� 4� P� 3� P� 2� P� 1� P� 0� Q� 4� Q� 3� Q� 2� Q� 1� Q� 0� 0� 1� 2� 3� 4� 5� 6� 7� 0� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 1� 1� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 0� 0� 1� 1� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 1� 1� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 1� 1� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 0� 0� 1� 1� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 1� 1� 0� 0� 0� 0� ��������������������������������� CP� P� 4� P� 3� P� 2� P� 1� P� 0� Q� 5� Q� 4� Q� 3� Q� 2� Q� 1� Q� 0� 0� 1� 2� 3� 4� 5� 6� 7� 0� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 1� 1� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 0� 0� 1� 1� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 1� 1� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 1� 1� 0� 0� 0� 1� 0� 0� 0� 0� 1� 1� 0� 0� 0�