CMOS门电路的特殊用法.ppt

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1、信息学院电子工程系 数字化测量技术省级精品课数字化测量技术数字化测量技术第一第一节 方波方波发生器生器第二第二节 占空比可占空比可调的矩形波的矩形波发生器生器第三第三节 石英晶体振石英晶体振荡器及秒基准信号器及秒基准信号发生器生器第四第四节 CMOS门电路的使用技巧路的使用技巧一、两一、两级反相式阻容振反相式阻容振荡器器二、三二、三级反相反相频率可率可调式阻容振式阻容振荡器器三、方波信号三、方波信号发生器的特殊生器的特殊应用用工作原理：是CD4069属于CMOS六反相器，利用其中的两级反相器（D1、D2）和R、C元件，可构成阻容振荡器。R1和C分别为振荡电阻、振荡电容。设在t0的时刻，电容器C

2、开始向电阻R1放电，然后电源UDD又对C进行充电，充电途径为UDDR1CUSS。于是，随着电容器周期性的充、放电，便形成了振荡。图2-1-1 两级反相式阻容振荡器a）振荡电路 b）工作波形R2作用：偏置电阻，它不仅能稳定工作点，消除转移电压UT的偏差，使UTUDD/2，还可影响振荡频率，并能改变输出波形的占空比，使输出占空比等于50%的方波振荡周期与振荡频率的估算公式：T2R1Cln32.2R1C f 几点几点说明：明：（1）由于）由于COMS反相器的参数存在一定的差异，加之阻容反相器的参数存在一定的差异，加之阻容元件也存在着元件也存在着误差。因此上述公式均差。因此上述公式均为估算公式。估算公

3、式。（2）该电路的最低振路的最低振荡频率率fmin为零点几赫零点几赫兹，最高振，最高振荡频率率fmax2MHz。（3）在）在时间常数常数 R1C为定定值时，R1、C的数的数值可互相搭可互相搭配。配。为提高提高频率的率的稳定性，避免使用体定性，避免使用体积较大的大容量大的大容量电容容器，器，R1值宜取大些，宜取大些，C值取小些。取小些。（4）当）当R1100k，而，而R2Rl，或，或R2Rl，或者采用，或者采用3V低低电压电源供源供电时，估算公式中的系数，估算公式中的系数0.455应依次依次换成成0.722、0.559、0.555。（5）图2-1-1a中的中的A点不能接地，否点不能接地，否则C无

4、法正常充放无法正常充放电，会造成会造成电路停振。路停振。一、两一、两级反相式阻容振反相式阻容振荡器器二、三二、三级反相反相频率可率可调式阻容振式阻容振荡器器三、方波信号三、方波信号发生器的特殊生器的特殊应用用工作原理：使用CD4069中的三个反相器（D1D3）。具有容易起振、振荡频率范围宽、稳定性好等优点。振荡电阻由固定电阻Rl、电位器RP串联而成。调节RP的阻值RRP，可改变振荡频率。图2-1-2 三级反相频率可调式阻容振荡器a）振荡电路 b）工作波形当当RRP100k 时，最低振，最低振荡频率率为fmin 4.5kHz当当RRP0时，最高振，最高振荡频率率为 说明两点：明两点：第一，采用三

5、第一，采用三级反相式阻容振反相式阻容振荡器，器，fmin可低可低至零点零几赫至零点零几赫兹，fmax8MHz；第二，若第二，若选用高速用高速CMOS六反相器六反相器74HC04，则fmax能提高到能提高到40MHz，可构成高，可构成高频方波信号方波信号发生生器。器。一、两一、两级反相式阻容振反相式阻容振荡器器二、三二、三级反相反相频率可率可调式阻容振式阻容振荡器器三、方波信号三、方波信号发生器的特殊生器的特殊应用用（1）方波本身除包含基波之外，）方波本身除包含基波之外，还有大量的高次有大量的高次谐波，其波，其频谱极极为丰富，可丰富，可检查低低频、中、中频、甚、甚至高至高频放大器的失真。放大器的

6、失真。（2）利用它）利用它还能迅速确定能迅速确定频率失真、相位失真、率失真、相位失真、振幅失真。振幅失真。（3）可用）可用较低低频率的方波信号来率的方波信号来检查较宽的通的通频带，例如用，例如用1kHz方波去方波去检查020kHz的通的通频带，或用或用40kHz方波来方波来检查0800kHz的通的通频带。一般。一般讲，如果被，如果被测放大器能将放大器能将频率率为f的方波不失真地的方波不失真地放大，那么放大，那么该放大器的放大器的频率响率响应便可达便可达20f。第一第一节 方波方波发生器生器第二第二节 占空比可占空比可调的矩形波的矩形波发生器生器第三第三节 石英晶体振石英晶体振荡器及秒基准信号器

7、及秒基准信号发生器生器第四第四节 CMOS门电路的使用技巧路的使用技巧一、由一、由门电路构成的矩形波路构成的矩形波发生器生器二、由定二、由定时器构成的矩形波器构成的矩形波发生器生器当反相器D1输出为1（高电平）、反相器D2输出为0（低电平）时，VDl导通，VD2截止，5V电压经过R1、VDl对C充电。当D1输出为0、D2输出为1时，VD2导通，VDl截止，电容器C经过VD2向R2放电。R2是可变电阻，专门调整放电时间t2，t2与R2成正比。若忽略二极管的正向导通电阻，人为地改变RC振荡器的放电时间t2（或充电时间t1），使得t1t2，从而获得不同占空比的矩形波输出。通过硅高速开关二极管VDl、

8、VD2把电容器C的充、放电回路隔离开，使二者互不影响，以便单独调整放电时间t2。图图2-2-1 由由CMOS门电路构成矩门电路构成矩形波发生器的电路形波发生器的电路占空比及振占空比及振荡频率的率的计算公式算公式将将Rl5.1k、R2010k、C0.01 F分分别代代入上述两式得入上述两式得该电路的占空比路的占空比调节范范围是是0%66%，振，振荡频率率变化范化范围是是617.8kHz。一、由一、由门电路构成的矩形波路构成的矩形波发生器生器二、由定二、由定时器构成的矩形波器构成的矩形波发生器生器现利用隔离二极管VDl、VD2把定时电容C1的充、放电回路分开。充电回路为：UDDR1VD1C1USS

9、放电回路为：C1VD2R2ICM7555内部放电管USS。能在很宽的频率范围内调节占空比而不影响振荡频率。利用CMOS定时器（亦称时基电路）ICM7555，也可组成占空比可调的矩形波发生器。其主要特点是占空比与振荡频率之间彼此独立，互不影响、且占空比2-2-2 2-2-2 由定时器构成矩形波发生由定时器构成矩形波发生由定时器构成矩形波发生由定时器构成矩形波发生器的电路器的电路器的电路器的电路占空比及振占空比及振荡频率的率的计算公式算公式电位器滑位器滑动触触头旋至旋至a端端时，R11k，R211k，代，代入式（入式（2-2-3）中得到）中得到D8.3%。同理，当滑。同理，当滑动触触头旋到旋到b端

10、端时，D91.7%。因此，。因此，该电路的占空比路的占空比调节范范围是是8.3%91.7%，而振，而振荡频率始率始终保持保持为1.2kHz。注意事注意事项（1）ICM7555属于属于CMOS电路，其路，其电源源电压范范围是是318V。若采用双极型定。若采用双极型定时器器NE555，电源源电压范范围将将变成成4.516V，功耗也会增大。，功耗也会增大。（2）该电路路还可用于可用于调节数字数字仪表的表的显示器亮度。示器亮度。可通可通过调整整扫描波形的占空比，达到描波形的占空比，达到调节LED显示器示器亮度之目的。白天亮度之目的。白天环境亮度境亮度较高，可增加高，可增加显示亮度；示亮度；夜晚适当降低

11、夜晚适当降低显示亮度以示亮度以节省耗省耗电。第一第一节 方波方波发生器生器第二第二节 占空比可占空比可调的矩形波的矩形波发生器生器第三第三节 石英晶体振石英晶体振荡器及秒基准信号器及秒基准信号发生器生器第四第四节 CMOS门电路的使用技巧路的使用技巧一、石英晶体振一、石英晶体振荡器器二、几种秒基准信号二、几种秒基准信号发生器生器1.由由CD4060构成的秒基准信号构成的秒基准信号发生器生器2.由石英由石英钟表集成表集成电路构成的秒基准信号路构成的秒基准信号发生器生器3.由由电波表构成的秒基准信号波表构成的秒基准信号发生器生器R1等效串联电阻，即谐振电阻，阻值范围约几欧至几十千欧。L0是等效电感

12、，约为0.001150000H。C0为分布电容，约130pF。C1是动态电容，约为（520）103pF。石英晶体是将天然石英晶体是将天然或人造的石英单晶或人造的石英单晶（即水晶）沿一定（即水晶）沿一定方向切割后制成的，方向切割后制成的，它具有压电效应，它具有压电效应，加电压后能产生稳加电压后能产生稳定度极高的晶振频定度极高的晶振频率。率。图图图图2-3-1 2-3-1 石英晶体的工作原理石英晶体的工作原理石英晶体的工作原理石英晶体的工作原理a）符号 b）等效电路 c）阻抗-频率特性起振过程：假定在某一瞬间反相器Dl的输入电压为负极性，反相后的输出电压为正极性。因此，C2上的电压（即输出电压UO

13、）极性为上正下负，而C1上的电压是上负下正，恰好与UI同相。UO经C2、C1分压后向D1的输入端提供正反馈电压。该电路通电后由于L0、C1、C2的选频作用，就把通电干扰杂波中与f相同的信号选出来，进行反馈和放大，直至形成振荡。因C1、C2能提供足够高的正反馈电压，及时补偿振荡器的能量损失，故电路能在极短时间内起振，并在f频率上维持等幅振荡。当f偏高时应适当增大的C2容量，反之亦然。C2采用瓷介半可调电容，C1宜选温度稳定性好的云母电容。典型的晶振电路如图典型的晶振电路如图2-3-2所示，包所示，包括石英晶体括石英晶体A，反相器，反相器D1和和D2、偏、偏置电阻置电阻Rf，振荡电容，振荡电容C1

14、、C2。C2为频率微调电容。为频率微调电容。D1与与Rf组成反组成反相放大器，利用相放大器，利用Rf可将可将D1偏置在线偏置在线性放大区，性放大区，Rf一般取一般取5.130M，典型值为典型值为10M。石英晶体在并联谐振时呈感性，其石英晶体在并联谐振时呈感性，其等效电感等效电感L0与电容器与电容器C1、C2构成正构成正反馈选频网络。该电路属于柯尔皮反馈选频网络。该电路属于柯尔皮兹式（即电容三点式）振荡器，调兹式（即电容三点式）振荡器，调整整C2可使振荡频率达到标称值。可使振荡频率达到标称值。图图图图2-3-2 2-3-2 典型的晶振电路典型的晶振电路典型的晶振电路典型的晶振电路反相器反相器D2

15、的作用：的作用：第一，起放大整形作用，把晶振第一，起放大整形作用，把晶振电路路输出的近似出的近似正弦波信号正弦波信号变成沿口陡峭的矩形波，成沿口陡峭的矩形波，满足数字足数字电路的需要；路的需要；第二，起隔离作用，提高晶振第二，起隔离作用，提高晶振电路路带负载的能力。的能力。校准晶振校准晶振频率率时应把把标准数字准数字频率率计接到接到D2的的输出端，一出端，一边微微调C2，一，一边监视晶振晶振频率，直到率，直到调成成标称称值f，还可以接示波器来可以接示波器来观察晶振察晶振输出波形。出波形。倘若把倘若把仪器接到器接到Dl输出端，就可能改出端，就可能改变晶振晶振频率率及波形，甚至造成停振。及波形，甚

16、至造成停振。许多数字多数字仪器器仪表，例如表，例如频率率计、转速速仪、流量流量仪、油耗、油耗仪以及以及时间控制器，都需要秒基控制器，都需要秒基准信号准信号发生器。生器。对秒基准信号的基本要求：秒基准信号的基本要求：“稳”是指是指频率率稳定度高；定度高；“准准”是指是指频率准确度高；率准确度高；“简”是是电路路简单；“廉廉”是成本低廉，易于推广。是成本低廉，易于推广。一、石英晶体振一、石英晶体振荡器器二、几种秒基准信号二、几种秒基准信号发生器生器1.由由CD4060构成的秒基准信号构成的秒基准信号发生器生器2.由石英由石英钟表集成表集成电路构成的秒基准信号路构成的秒基准信号发生器生器3.由由电波

17、表构成的秒基准信号波表构成的秒基准信号发生器生器CD4060是14位二进制串行计数/分频器，采用DIP-16封装，它内部有14级二分频器，但输出端只有10个：Q4Q10、Ql2Q14。Q1Q3以及Q11并未引出。CPI、CPO分别为时钟输入、输出端。CPO#为时钟反相输出端。石英晶体接在CPI与 CPO#之间。CPO端可接标准频率计或示波器，来校准晶振频率或观察波形。Cr为复位端，Cr1时停振。图图2-3-3CD4060的引脚排列及典型应用电路的引脚排列及典型应用电路a）引脚排列）引脚排列b）典型应用电路）典型应用电路CD4060只能得到只能得到10种分种分频系数，最小系数，最小为16分分频，

18、最，最大大为16384分分频。因此，。因此，CD4060适配适配16384Hz的石英的石英晶体，从晶体，从Ql4端端输出周期出周期为1s的基准信号。的基准信号。鉴于国内常于国内常见的石英晶体的石英晶体为32768Hz（即（即215Hz），欲），欲获得秒信号得秒信号还必必须外接一外接一级二分二分频器，把器，把CD4060输出的出的2Hz信号信号变成秒信号。成秒信号。外接的二分外接的二分频器可器可选D触触发器器CD4013或或JK触触发器器CD4027（现仅用其中一半）。用其中一半）。几点几点说明：明：第一，复位端第一，复位端Cr应固定接低固定接低电平平USS，否，否则输出呈全零状出呈全零状态；第

19、二，第二，CD4060是用脉冲下降沿来是用脉冲下降沿来计数的；数的；第三，利用片内反相器第三，利用片内反相器D1、D2亦可接成两亦可接成两级反相式阻容振反相式阻容振荡器；器；还可由可由CPI端端输入外入外时钟信号，此信号，此时CPO和和CPO#端端悬空；空；第四，欲第四，欲获得脉得脉宽为1s的的频率率计采采样信号，需再增加一信号，需再增加一级二分二分频器。器。一、石英晶体振一、石英晶体振荡器器二、几种秒基准信号二、几种秒基准信号发生器生器1.由由CD4060构成的秒基准信号构成的秒基准信号发生器生器2.由石英由石英钟表集成表集成电路构成的秒基准信号路构成的秒基准信号发生器生器3.由由电波表构成

20、的秒基准信号波表构成的秒基准信号发生器生器5G55445G5544的电源电压典型值为的电源电压典型值为1.5V1.5V，工作电流仅，工作电流仅2A2A。使用一节。使用一节5 5号电池可连续工作一年以上。频率稳定度可达号电池可连续工作一年以上。频率稳定度可达5105107 7，年计时误，年计时误差约为几十秒。差约为几十秒。OSCOSCI I、OSCOSCO O分别为振荡器输入、输出端。分别为振荡器输入、输出端。ALALI I、ALALO O依次为闹钟信号依次为闹钟信号输入端（简称输入端（简称“闹入闹入”端）、输出端。端）、输出端。OUTOUT1 1和和OUTOUT2 2是步进电机的两是步进电机的

21、两个驱动端。个驱动端。主要包括三部分：主要包括三部分：1515级二分频器，用于产生秒信号；级二分频器，用于产生秒信号；闹铃信号闹铃信号报时用的组脉冲发生器；报时用的组脉冲发生器；步进电机驱动脉冲输出电路。步进电机驱动脉冲输出电路。图图图图2-3-4 5G55442-3-4 5G5544的引脚排列及内部框图的引脚排列及内部框图的引脚排列及内部框图的引脚排列及内部框图5G55445G5544是国产石英钟是国产石英钟表表集成电路。集成电路。它是由低它是由低压压CMOSCMOS工艺制成的，工艺制成的，功耗极微。输出端能直功耗极微。输出端能直接驱动永磁式步进电机，接驱动永磁式步进电机，再配以齿轮传动机构

22、和再配以齿轮传动机构和表针，制成石英钟。表针，制成石英钟。闹铃信号周期为1s，每次输出脉冲时间为0.5s，调制频率是2048Hz。步进电机驱动脉冲的周期是2s，脉宽为31.25ms，能精确地控制步进电机每秒钟推动一次机械齿轮。图图2-3-5 5G5544的时序波形的时序波形音频音频音频音频采用32768Hz石英晶体，C是频率微调电容，用来校准时间。5G5544的驱动信号输出级采用漏极开路的N沟道MOS管，需外接PNP晶体管进行功率放大。图中的3CG21型PNP管还具有反相作用，将负脉冲变成正脉冲。虽然从OUT1和OUT2输出端产生的是周期为2s的信号，但二者是交替产生的，将两个信号合成后才是秒

23、信号。VD1、VD2和3CG21就等效于二输入端或非门。图图2-3-6 由由5G5544构成的秒信号发生器电路构成的秒信号发生器电路S为闹时开关，用来“定闹”。S闭合时，当钟表时间与定闹时间一致时，从ALO端输出的闹铃脉冲经过VT2（3DG6）驱动压电陶瓷蜂鸣器BZ发声。两点两点说明：明：第一，第一，该电路路输出秒信号幅度出秒信号幅度约1.5V，欲配，欲配CMOS/TTL电路，路，应加一加一级电平平转换器；器；第二，第二，为提高提高计时准确度，准确度，还可采用国可采用国产LH5512F（国（国外型号外型号为STP5512F）型高）型高频石英石英钟集成集成电路，它采用路，它采用4.194304M

24、Hz（即（即223Hz）高）高频石英晶体，石英晶体，经23级二分二分频后后获得秒信号。因此，即使存在得秒信号。因此，即使存在0.2Hz的的频率偏差，率偏差，秒信号准确度也比秒信号准确度也比32768Hz石英晶体高几十倍，年石英晶体高几十倍，年误差差可低至几秒。可低至几秒。一、石英晶体振一、石英晶体振荡器器二、几种秒基准信号二、几种秒基准信号发生器生器1.由由CD4060构成的秒基准信号构成的秒基准信号发生器生器2.由石英由石英钟表集成表集成电路构成的秒基准信号路构成的秒基准信号发生器生器3.由由电波表构成的秒基准信号波表构成的秒基准信号发生器生器电波表亦称波表亦称为无无线控制控制计时钟表（表（

25、Radio controlled timepieces）。）。2003年年9月月5日，我国第一日，我国第一块电波表已波表已经面世，使我国成面世，使我国成为继美国、德国、英国、日本之后世界上第美国、德国、英国、日本之后世界上第5个个拥有有该项技技术并并实现商品化的国家。商品化的国家。电波表是波表是时频技技术、微、微电子技子技术、通信技、通信技术、计算机技算机技术与与传统钟表技表技术的的结晶，它具有精确晶，它具有精确计时（与国家授（与国家授时台台严格保持同步）、自格保持同步）、自动调时、无、无积累累误差差这三大三大优点。点。是人是人类计时技技术发展展历程中程中继沙漏、日晷、机械沙漏、日晷、机械钟表

26、和石表和石英英钟表表之后的第五代之后的第五代计时工具。由于采用了自工具。由于采用了自动校准技校准技术，因此因此30万年内的万年内的计时误差不超差不超过1s。工作原理：工作原理：首先由授首先由授时台将台将标准准时间信号信号进行行编码，利用，利用低低频（20kHz80kHz）载波方式将波方式将时间信号以信号以无无线电长波波发射出去。射出去。电波表再通波表再通过内置微型内置微型无无线电接收系接收系统接收被接收被电离离层反射回来的反射回来的时码信号，由内部微信号，由内部微处理器理器进行解行解调，再，再经过控制控制机构自机构自动调节钟表的表的计时。第一第一节 方波方波发生器生器第二第二节 占空比可占空比

27、可调的矩形波的矩形波发生器生器第三第三节 石英晶体振石英晶体振荡器及秒基准信号器及秒基准信号发生器生器第四第四节 CMOS门电路的使用技巧路的使用技巧一、一、电压放大器放大器二、二、门控振控振荡器器三、声光三、声光报警警电路路四、开机自四、开机自动复位复位电路路五、五、负电源源发生器生器 在反相器输入、输出端之间并联一只10M左右的负反馈电阻Rf，即可将反相器的工作点偏置在放大区。b图中0A为负载线，电压转移特性曲线与0A的交点即为静态工作点Q。Q点必定位于线性放大区的中点。由此可构成电压放大器，其放大倍数KV20倍。图图图图2-4-1 2-4-1 由由由由CMOSCMOS反相器构反相器构反相

28、器构反相器构成成成成电压电压电压电压放大器的放大器的放大器的放大器的工作原理工作原理工作原理工作原理a a）电电电电路路路路 b b）静）静）静）静态态态态工工工工作点作点作点作点 c c）波形）波形）波形）波形 R1为输入端限流电阻，C1是高频滤波电容。VD1和VD2是双向限幅二极管，起过压保护作用。C2、C3为交流耦合电容。KU（20）（20）400倍。图图图图2-4-2 2-4-2 交流电交流电交流电交流电压放大器电路压放大器电路压放大器电路压放大器电路一、一、电压放大器放大器二、二、门控振控振荡器器三、声光三、声光报警警电路路四、开机自四、开机自动复位复位电路路五、五、负电源源发生器生

29、器图图2-4-3 门控振荡器的典型电路门控振荡器的典型电路图图2-4-4 蜂鸣器电路蜂鸣器电路通过改变控制门输入端的电平，来决定振荡器的工作状态（起振或停振），当控制端电压UC1（高电平）时D1被打开，电路起振；基于二级反相阻基于二级反相阻容振荡器容振荡器基于三级基于三级反相阻容反相阻容振荡器振荡器一、一、电压放大器放大器二、二、门控振控振荡器器三、声光三、声光报警警电路路四、开机自四、开机自动复位复位电路路五、五、负电源源发生器生器 实验表明，在用声音或灯光报警时，持续不断的声响或常亮的灯光往往不容易引起人们的警觉，只有断续的声音或闪烁的灯光，才能取得最佳报警效果。由与非门CD4011构成两

30、级门控振荡器。其中，D1和D2组成低频振荡器，振荡频率f11Hz，周期约1s。D3和D4组成音频振荡器，振荡频率f21kHz。图图图图2-4-5 2-4-5 由门控振荡器组成的声光报警电路由门控振荡器组成的声光报警电路由门控振荡器组成的声光报警电路由门控振荡器组成的声光报警电路 仅当UC端接高电平信号时电路才起振，BO端交替输出的高、低电平经过VT1，使发光二极管LED闪烁发光，闪光周期是1s。仅当BO1时，第二级振荡器才起振，通过达林顿管VT2、VT3及输出变压器T，驱动扬声器BL发出断续的“嘀、嘀、”报警声。图图2-4-6声光报警声光报警电路的各级振荡波电路的各级振荡波形形一、一、电压放大

31、器放大器二、二、门控振控振荡器器三、声光三、声光报警警电路路四、开机自四、开机自动复位复位电路路五、五、负电源源发生器生器 开机后产生开机后产生U UDDDD。由于。由于C C1 1两端压降不能突变，使两端压降不能突变，使U UC C点呈高电平，经反点呈高电平，经反相器相器D D1 1、D D2 2整形，再经过整形，再经过C C2 2、R R2 2微分，产生复位信号。然后正电源微分，产生复位信号。然后正电源沿沿U UDDDDC C1 1R R1 1U USSSS的途径给的途径给C C1 1充电，使充电，使U UC C迅速下降，当迅速下降，当U UC C低于低于D D1 1的的开启电压时，开启电

32、压时，D D2 2输出低电平。输出低电平。关机后关机后S S1-21-2拨至拨至a a，将，将C C1 1上的电荷迅速泄放掉，保证再次开机时仍能上的电荷迅速泄放掉，保证再次开机时仍能产生复位脉冲。产生复位脉冲。D D1 1和和D D2 2起到放大整形作用，防抖动干扰。还能起到隔离作用，提高起到放大整形作用，防抖动干扰。还能起到隔离作用，提高带负载能力。带负载能力。图图2-4-7 开机自动开机自动复位电路复位电路微分电路微分电路一、一、电压放大器放大器二、二、门控振控振荡器器三、声光三、声光报警警电路路四、开机自四、开机自动复位复位电路路五、五、负电源源发生器生器 由C2、VDl、VD2和C3组

33、成半波倍压整流电路。在振荡信号的正半周，VDl导通，VD2截止。则信号电压全部降落在C2上。在信号的负半周，VDl截止，VD2导通，信号电压就与C2上的电压相叠加，经VD2整流后变成负极性的脉动直流电压，再经过C3滤波后获得5V电源。图图图图2-4-8 2-4-8 利用门电路产生利用门电路产生利用门电路产生利用门电路产生5V5V电源的电路电源的电路电源的电路电源的电路两级反相阻容振荡器 1.CMOS数字电路有哪些模拟应用电路？2.日本产DT830型3数字多用表的时钟振荡电路如题图2-1所示，反相器已被集成在单片A/D转换器ICL7106内部，R和C为外围元件。（1）试计算其振荡频率f？（2）绘

34、出A、B、C这三点的时序波形，并说明为何要从C点输出波形？（3）若把C1改成220pF，则R1的电阻值应取多大？（4）能否将A点接地，为什么？（5）若用20k固定电阻与100k电位器相串联后代替R1，求出振荡频率的调整范围。题图题图题图题图2-1 DT8302-1 DT830型数字多用表的时钟振荡电路型数字多用表的时钟振荡电路型数字多用表的时钟振荡电路型数字多用表的时钟振荡电路 3.参照图2-3-3b，用CD4060和32768Hz石英晶体设计一个周期为2s的方波信号发生器，来给数字频率计提供1s的闸门信号。若发现晶振频率偏高，应增大还是减小C2的容量？根据何在？4.在开机自动复位、手动复位时

35、，分别画出图2-4-7中A、B、C、D点的时序波形图，如果只需要正脉冲信号，电路应做哪些改动？5.试画出图2-4-8中A、B、C、D、E各工作点的时序波形图。6.图2-4-4中的振荡电容器C能否移在反相器D4的输出端，为什么？（提示：压电陶瓷器具有电容性质，自身电容量C0的范围是5000pF0.02F，当C0与振荡电容相并联后会带来什么影响？）7.参照图2-4-5，自行设计并制作一个声光报警器，声光报警的频率自行设定。8.利用正弦波信号也可以检查低频放大器的失真（由文氏桥构成的正弦波信号发生器电路参见图11-6-1），检查失真的电路与图2-1-3相同。试对题图2-2中所示出的各种失真波形进行分析，进而确定可能造成失真的原因。题图题图题图题图2-2 2-2 正弦波的各种失真波形正弦波的各种失真波形正弦波的各种失真波形正弦波的各种失真波形