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自制150MHz压控脉冲信号源电路

作者:dolphin时间:2016-09-27

  把反相器奇数级串联起来,再将输出端连到输入端,就构成一个环形振荡器,其频率由反相器自身的延迟时间决定。通常人们用三级反相器构成环形振荡器。

  笔者实测,当用74HC00或74HC04构成环形振荡器时,由于其延迟时间不同,其振荡频率在40MHz~70MHz之间。当用CD(CMOS器件)系列的反相器时,其频率在1OMHz~24MHz之间。为了调整上述振荡器的频率,可在环路中插入阻容元件,如图l所示。如选择一个自由振荡频率在55MHz左右的环形振荡器,且C用2pF,R用100kΩ电位器,其频率可在0.05MHz~50MHz之间调节。

  单级反相器是否也可构成环形振荡器呢?笔者进行了实验(见图2)。单级反相器构成的环形振荡器仍然可以起振,其频率也正好是三级反相器的三倍,在120MHz~200MHz之间。怎样调节其频率呢?笔者发现只要改变电源电压,其振荡频率即可在大范围内调节。

  仍以前述的55MHz环形振荡器的集成电路为例,当电压从0.64V变到5V时,其频率从O.15MHz变到160MHz,而且基本上与电压呈线性关系。当然,由于电源电压的变化,其输出振幅也是变化的,当电压低至0.64V时,振幅已很小了。

  为此,可以只取2V~5V的一段控制电压,其频率大约为50MHz~160MHz,如图3所示。50MHz以下的可与三级反相器构成的环形振荡器衔接,如将其电容换为lOμF,则其低端可延伸至0.5Hz。按照这一思路,就可以构成一个从零点几赫兹到几十兆赫兹的脉冲振荡器(见图4)。如果能选到延迟时间特别短的反相器,其频率可以达到200MHz以上,其基波和谐波可覆盖全部电视频道。对业余电子爱好者而言,应该是一个很有用的信号源。

  为了减少反相器输出频率的幅度差别,可加一级放大器进行均衡,但其性能要好,否则得不偿失。

  顺便指出,将上述150MHz压控振荡器与锁相环结合起来,可构成频率上限达150MHz的合成脉冲信号源。




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