方波廣泛用于許多數字電路。許多組合邏輯電路都需要這種波來工作。以下是您可以使用NAND,逆變器和施密特觸發門生成簡單方波的幾種方法。這些方波發生器非常適合簡單的振蕩器應用,只需極少的構建工作量。
使用NAND門的方波發生器:
您可以使用連接在一起的兩個 nand 門生成方波。我用過7400 IC,它是一個四路兩輸入NAND門IC。我們都知道,NAND 門輸出對于輸入狀態 00、10 和 01 為高電平,而對于輸入狀態 11 為低電平。此處,兩個輸入引腳按照相同的邏輯連接在一起。RC電路R1C1構成了該電路中重要的定時元件。
R1C1網絡由第一個NAND門U1:A控制,并反饋給U1:A的輸入,U1:A在環路中運行以產生方波。當低輸入輸入U1時:A表現出高輸出。當電容電壓V達到輸入閾值U1:A時,U1:A的輸出切換到低0時,這開始通過R《》為電容充電。電容器開始放電,因此一遍又一遍地重復相同的過程,形成方波。
方波的頻率由 f = 1 / 2.2 R1C1 給出
使用施密特觸發器逆變器的方波發生器:
該方波發生器由 7414 個六角施密特觸發器逆變器 IC 制成。我們知道,與數字逆變器門不同,施密特觸發器在輸入的閾值電平下工作。電路的時序由R1C1 RC電路控制。逆變器的輸出饋入輸入,向其提供正反饋。
當逆變器柵極的輸入小于觸發器的最小閾值時,輸出狀態將很高。這使得電容器通過電阻R1充電。當電容電壓達到最大閾值時,觸發輸出變為低電平狀態。這會使電容器放電,電壓下降迫使循環再次重復。
生成的方波的頻率由公式 f = 1/1.2 R1C1 給出
方波發生器使用非門:
這遵循了其他兩個電路的類似原理,并圍繞7404構建了一個六角逆變器IC芯片。定時元件再次由RC網絡R1C1控制,R2旨在為U1:A逆變器提供反饋輸入。
當U1:A的輸入為低電平時,U1:C的輸出將處于高電平狀態,這使得電容器通過R1充電。當電容電壓C1較高以觸發U1:A時,其輸出狀態發生變化。這會導致電容器放電,當電壓下降時,U1:A輸出再次改變其狀態,整個過程將循環重復以產生方波。
上述電路的頻率可以通過公式f=1/ 1.1 R1C1給出
注意:
所有電路圖中都省略了電源和接地引腳,以使其簡單。
這種方波發生器易于制造,并且有一些限制,例如長時間保持占空比,因此適合簡單的應用。
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