振蕩電路的設(shè)計與應(yīng)用：RC振蕩電路到數(shù)字頻率合成器的實驗解析

第1章概論1
1.1振蕩電路的波形1
1.1.1正弦波（sin波）1
1.1.2方波與脈沖波2
1.1.3三角波與斜波3
1.1.4脈沖串與掃頻波4
1.2振蕩電路的基礎(chǔ)5
1.2.1數(shù)字電路中的時鐘發(fā)生器5
1.2.2電視機與收音機等中使用的振蕩電路6
1.2.3高穩(wěn)定度振蕩的晶體與陶瓷6
1.2.4精度要求不高的RC與LC振蕩器7
1.2.5振蕩頻率可變技術(shù)8
1.2.6方波與正弦波的不同處理方式9第2章基本振蕩電路11
2.1用于數(shù)字電路的晶振模塊11
2.1.1性能良好的振蕩模塊11
2.1.2晶振模塊的規(guī)格12
2.1.3晶振模塊的測試14
2.1.4高頻波形測試的探頭17
2.1.5高頻時鐘波形的改善方法18
2.1.6內(nèi)有分頻器的振蕩模塊19
2.2用于模擬電路的正弦波振蕩模塊21
2.2.1模擬電路模塊21
2.2.2電阻調(diào)諧式二相振蕩器OSC05X23
2.2.3低失真率二相振蕩器OSC202A24
2.2.4可編程低頻二相振蕩器OSC201A25
2.2.5直接數(shù)字頻率合成器OSC16B27
第3章RC方波振蕩電路設(shè)計29
3.1施密特IC構(gòu)成的振蕩電路29
3.1.1使用元器件最少的振蕩電路29
3.1.2施密特反相器的工作原理29
3.1.3振蕩工作原理32
3.1.4振蕩頻率的計算方法33
3.1.5電路常數(shù)的限制36
3.1.6超低頻振蕩的關(guān)鍵問題37
3.1.7最高振蕩頻率的界限38
3.1.8電源電壓與振蕩頻率的變化40
3.1.9TTL施密特觸發(fā)器構(gòu)成的振蕩電路41
3.2CMOS反相器構(gòu)成的振蕩電路41
3.2.1穩(wěn)定度高于施密特方式的振蕩電路41
3.2.2CMOS反相器振蕩電路的振蕩原因43
3.2.3限流電阻的選用45
3.2.41kHz振蕩頻率的設(shè)計實例 46
3.2.5定時電容的選用47
3.2.6很高振蕩頻率時工作狀態(tài)47
3.3使用運算放大器的方波振蕩電路48
3.3.1振幅的任意設(shè)定48
3.3.2振蕩工作原理49
3.3.3振蕩頻率的計算 51
3.3.4輸出限幅的設(shè)計方法52
3.3.5RC時間常數(shù)的設(shè)定53
3.3.6頻率連續(xù)可變的振蕩電路 53
3.3.7提高振蕩頻率的方法 54
3.4使用專用IC 555的振蕩電路57
3.4.1原始定時器/振蕩專用IC57
3.4.2555的工作機理59
3.4.3定時常數(shù)的決定61
3.4.4555外圍電路元器件的選用62
3.4.5最高振蕩頻率設(shè)定為100kHz左右的理由63
3.5使用數(shù)字電路的定時整形64
3.5.1帶有觸發(fā)功能的振蕩電路64
3.5.2占空比為1∶1的二相時鐘發(fā)生器65第4章RC正弦波振蕩電路設(shè)計67
4.1維恩電橋振蕩電路的工作原理67
4.1.1放大電路中正反饋67
4.1.2電源接通到振蕩開始的波形68
4.1.3振蕩條件68
4.1.4RC串并聯(lián)電路網(wǎng)絡(luò)的特性實驗71
4.2限幅型維恩電橋振蕩電路72
4.2.1基本電路72
4.2.2采用LED限幅的振幅穩(wěn)定化電路73
4.2.31kHz振蕩頻率時常數(shù)與元器件的選擇75
4.2.4高低振蕩頻率時注意事項76
4.3AGC型維恩電橋振蕩電路78
4.3.1振幅穩(wěn)定化AGC中使用FET的電路78
4.3.2FET的可變電阻特性79
4.3.3自動增益控制(AGC)的工作原理82
4.3.4振蕩電路的參數(shù)與元器件的選擇83
4.3.5振幅穩(wěn)定化和實際AGC電路84
4.3.6100kHz振蕩頻率時實驗波形85
4.3.7振蕩頻率可變方法86
4.4狀態(tài)變量型低失真正弦波振蕩電路87
4.4.1振蕩頻率選擇中使用的有源濾波器87
4.4.2狀態(tài)變量型有源濾波器88
4.4.3帶通濾波器的頻率與相位特性91
4.4.410kHz振蕩電路的構(gòu)成92
4.4.5較大失真的確認(rèn)94
4.4.6改變振蕩頻率時注意事項95
4.5狀態(tài)變量型超低頻二相振蕩電路96
4.5.1產(chǎn)生超低頻正弦波的關(guān)鍵96
4.5.2使用穩(wěn)壓管的限幅電路97
4.5.30.1Hz振蕩電路的常數(shù)99
4.5.4二相振蕩即正弦/余弦輸出99
4.5.5振蕩頻率可變方法100第5章高頻LC振蕩電路設(shè)計102
5.1LC振蕩電路的工作原理102
5.1.1LC振蕩的原理102
5.1.2傳統(tǒng)的晶體管電路105
5.2發(fā)射極調(diào)諧式LC振蕩電路107
5.2.1反耦合發(fā)射極調(diào)諧式振蕩電路107
5.2.21MHz頻率振蕩電路107
5.2.3失真小的正弦波形108
5.2.4輸出正弦波的理由110
5.3改進(jìn)型科耳皮茲LC振蕩電路112
5.3.1科耳皮茲基本振蕩電路112
5.3.2VHF頻段振蕩電路方案113
5.3.3100MHz調(diào)諧電路的設(shè)計114
5.3.4直流偏置的設(shè)計115
5.3.5100MHz振蕩頻率的實驗115
5.4基極調(diào)諧式LC振蕩電路117
5.4.1基極調(diào)諧式基本振蕩電路117
5.4.2近接開關(guān)用的振蕩電路118
5.4.3最佳振蕩的實驗119
5.4.4近接開關(guān)121第6章陶瓷與晶體振蕩電路設(shè)計122
6.1陶瓷與晶體振蕩電路的結(jié)構(gòu)122
6.1.1陶瓷與晶體振子的使用方式122
6.1.2陶瓷與晶體振子的等效電路及振蕩頻率123
6.1.3電感性（L）范圍的應(yīng)用125
6.1.4陶瓷振子的寄生特性126
6.2CMOS反相器陶瓷振蕩電路127
6.2.1CMOS反相器的模擬特性127
6.2.2接有陶瓷振子時的頻率特性129
6.2.3抑制寄生振蕩的阻尼電阻130
6.2.474HCU04與74HC04的微妙差別 132
6.2.54069B以3.58MHz產(chǎn)生振蕩133
6.2.6振蕩頻率的微調(diào)方法134
6.3晶體管陶瓷振蕩電路135
6.3.1基本的科耳皮茲振蕩電路135
6.3.2455kHz頻率振蕩時電路常數(shù)136
6.3.3CSB455E陶瓷振子的特性136
6.3.41.5V電源電壓時電路的工作情況137
6.4調(diào)諧式晶體管晶體振蕩電路138
6.4.1LC科耳皮茲振蕩電路的工作情況138
6.4.2晶體管電路工作點的決定139
6.4.3輸出調(diào)諧電路的設(shè)計140
6.4.4振蕩工作與波形的確認(rèn)141
6.4.5輸出帶有緩沖器的電路142
6.5無電感線圈的晶體管晶體振蕩電路143
6.5.1無電感線圈的振蕩電路143
6.5.24096MHz振蕩電路的設(shè)計144
6.5.3波形同C1與C2之比率的關(guān)系144
6.6不用調(diào)整的晶體管晶體振蕩電路146
6.6.1輸出正弦波的簡單電路146
6.6.21MHz頻率振蕩時電路常數(shù)與元器件的選用147
6.6.31.024MHz時C1C2的實驗情況148
6.7諧波晶體振蕩電路150
6.7.1何謂諧波振蕩150
6.7.2100MHz的諧波振蕩電路151
6.7.3調(diào)諧電路中L與C的計算151
6.8利用LC濾波器的正弦波振蕩電路153
6.8.1方波變?yōu)檎也ǖ碾娐?53
6.8.2占空比為50%的方波154
6.8.3接LC濾波器時輸出阻抗降低的情況155
6.8.4π型恒定K濾波器的設(shè)計156
6.8.5 輸出波形的評價158第7章函數(shù)發(fā)生器設(shè)計160
7.1簡單的單片V/F轉(zhuǎn)換器160
7.1.1何謂V/F轉(zhuǎn)換器160
7.1.2通用V/F轉(zhuǎn)換器LM331的工作過程161
7.1.3對應(yīng)1MHz輸出的V/F轉(zhuǎn)換器AD650163
7.2簡易函數(shù)發(fā)生器166
7.2.1函數(shù)發(fā)生器的構(gòu)成166
7.2.2運算放大器構(gòu)成的極性切換電路167
7.2.3積分電路中改善線性的方法169
7.2.40～20kHz輸出的函數(shù)發(fā)生器169
7.3寬帶函數(shù)發(fā)生器171
7.3.1實用的函數(shù)發(fā)生器171
7.3.2定時電容充放電電路173
7.3.3三角波變換為正弦波的折線近似法175
7.3.4輸出放大器與衰減器的設(shè)計176
7.3.5電源的設(shè)計177
7.3.6頻率控制器(VCF)的調(diào)整183
7.3.7高速比較器與限幅電路的調(diào)整183
7.3.8正弦變換器與輸出放大器的調(diào)整183
7.3.9各部分工作波形184第8章電壓控制振蕩電路設(shè)計187
8.1概述187
8.1.1FM與PLL中的應(yīng)用187
8.1.2控制RC定時振蕩的閾值電壓方式188
8.1.3電壓控制電容方式190
8.2施密特反相器構(gòu)成的簡單VCO191
8.2.1使用變?nèi)荻O管的電路191
8.2.2變?nèi)荻O管的電容可變范圍192
8.2.350～100kHz的VCO電路193
8.2.4利用CdS改變反饋電阻的方法196
8.3高頻科耳皮茲VCO電路 198
8.3.1擴(kuò)大頻率可變范圍的措施198
8.3.2VCO的科耳皮茲振蕩電路的工作原理198
8.3.360～70MHz的VCO電路 200
8.3.4電路的調(diào)整與實際特性203
8.3.5電感線圈205
8.4晶體管多諧振蕩器構(gòu)成的寬帶VCO電路 205
8.4.1寬帶特性與電流模發(fā)射極耦合的VCO電路205
8.4.2振蕩頻率的計算方法206
8.4.3晶體管外圍電路的常數(shù)208
8.4.4恒流偏置電路與振蕩電路的特性208
8.5使用陶瓷振子的VCO電路212
8.5.1陶瓷振子低Q值的利用212
8.5.2陶瓷振子兩端子間阻抗的變化情況213
8.5.3頻率可變范圍的擴(kuò)大214
8.5.4串聯(lián)諧振頻率變化的VCO電路216
8.5.5CMOS反相器構(gòu)成的陶瓷振子VCO電路218
8.6使用晶體振子的VCO電路(VCXO)220
8.6.1頻率可變范圍為1%的電路220
8.6.2晶體振子特性之研究221
8.6.3增設(shè)線圈時的阻抗特性222
8.6.4晶體管的VCXO電路223
8.6.5使用高速CMOS的VCXO電路 225第9章PLL頻率合成器設(shè)計227
9.1PLL構(gòu)成的倍頻振蕩器227
9.1.1PLL構(gòu)成的倍頻器227
9.1.2通過相位比較進(jìn)行反饋的PLL基本工作方式228
9.1.3通用PLL 4046B的概況228
9.1.41～99倍輸入頻率的電路231
9.1.5輸入耦合電容與VCO電路常數(shù)231
9.1.6決定響應(yīng)特性的環(huán)濾波器232
9.1.7濾波器頻率特性的驗證234
9.1.8VCO特性與相位時鐘的驗證235
9.1.9縮短響應(yīng)時間的方法237
9.24位BCD碼設(shè)定的頻率合成器239
9.2.1分頻器一體化的LSI239
9.2.2MC145163的功能239
9.2.3步進(jìn)1kHz頻率的400～500kHz電路241
9.2.4與基極調(diào)諧式反耦合VCO組合的電路243
9.2.5設(shè)計的VCO電路的特性244
9.2.6使用的優(yōu)質(zhì)電源246第10章數(shù)字頻率合成器設(shè)計248
10.1數(shù)字式波形發(fā)生電路248
10.1.1數(shù)字方式的概念248
10.1.2高頻振蕩的問題 249
10.1.30～25kHz的波形發(fā)生電路250
10.1.4振幅進(jìn)行8位分割的情況253
10.1.5EPROM存取時間的影響253
10.1.6驗證波形的定時254
10.1.7D鎖存器的定時效果255
10.1.8數(shù)字頻率合成器的效果256
10.2直接數(shù)字頻率合成器257
10.2.1直接數(shù)字頻率合成器的概念257
10.2.2步進(jìn)頻率的確定258
10.2.3500Hz～1.024MHz的DDS電路260
10.2.416位高速加法器SM5833AF261
10.2.5高速PROM與高速D/A轉(zhuǎn)換器263
10.2.6DDS的工作情況264
10.3單片DDS的應(yīng)用267
10.3.1TC170C030HS的概況267
10.3.2并行方式的使用269
10.3.3D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)270
10.3.4DDS的最高振蕩頻率fomax271
10.3.5低通濾波器的必要性272
10.3.6頻率數(shù)據(jù)不是2N時產(chǎn)生的寄生振蕩273
10.3.7低頻用DDSLSI輸出電路274
10.3.8高頻用途的DDS輸出電路275
10.3.9梯形電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的DAC電路 277
10.3.10串行輸入的使用方式278參考文獻(xiàn)280
電抗計算圖281
2.2.2MIL符號的用法1
2.2.3MIL符號和數(shù)字元件1
2.2.4MIL符號使用例1
2.2.5兩個輸入邏輯函數(shù)1
2.3MIL符號以外的符號1
2.3.1其他符號1
2.3.2IEC符號
參考文獻(xiàn)
索引