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矩形脉冲发生器具有独立的频率和占空比调节功能
矩形脉冲发生器具有独立的频率和占空比调节功能
具有占空比调节的RC矩形脉冲发生器的先前已知方案有一个无法消除的缺点：更改脉冲填充因数（D）不可避免地会更改生成频率。我在其他地方描述了具有单独的频率和填充因子控制的生成器方案（参考1-3）。这是针对RC发电机中独立的频率和填充因子调整问题的两个新解决方案。
图1该逻辑门矩形脉冲发生器具有可调的频率和占空比。
图1中的发生器的工作原理如下：接通设备电源时，电容器C1放电，因此U1A（U1）的输出为高。此高输出通过D1-R4链对电容器C1快速充电，直到C1达到逻辑元件的低到高开关电压阈值为止，此时U1A的输出变为低。当U1A的输出变低时，电容器按照R1和R2 + R3的并联组合开始放电，并遵循指数曲线（图2）。当C1达到从高到低的开关阈值时，U1A的输出将变为高电平，并重复该周期。
图2发电机产生的脉冲序列与输出占空比无关。
U1A的开关阈值中的磁滞有助于决定产生的脉冲序列的频率。使用15V的电源电压（Vdd）和CD4093数据表（第4页）上给出的公式，开关频率大致为：
f（以kHz为单位）= 1,152 /（Rs x C1），
其中Rs =（（R1 x R2）+（R1 x R3））/（R1 + R2 + R3）。
由于电位计的连接方式，电路看到的电阻R3是可变的，因此可以使用电位计来设置频率。发电机将在200至1100 Hz的频率范围内可靠运行，并在至少500 kHz的频率下仍可运行。
逻辑元件U1B的输入引脚也连接到电容器C1以及电位计R1的中间引脚。调节用作分压器的电位计，可以调节C1 U1B输入引脚6看到的电压的几分之一。很大一部分意味着输入将更快地达到切换阈值，而很小一部分则将更慢地达到阈值。然后，调整R1可使您平滑地改变逻辑元件U1B切换的周期中的力矩，并因此可以调整其输出脉冲的宽度（Uout）。占空比从0％到100％是可以实现的。此外，该占空比调整不影响发电频率。
图3该锯齿形脉冲发生器还具有可调节的占空比。
图3中所示的替代矩形脉冲发生器在27至1000 Hz的频率范围内工作，还允许您分别调整频率和填充因子。该设备包括一个锯齿状脉冲发生器（U1 – CD40106）和一个具有可调开关阈值的比较器（U2 LM339）。
锯齿脉冲发生器使用Q1为U1A CD40106元件创建的RC发生器提供稳定的电流源。这种组合会在电容器C1上产生一个锯齿形的电压，当频率改变时，其形状不会改变（图4）。电位器R2控制电流源，从而控制C1的充电速率，这决定了脉冲频率。电位器R6控制比较器（U2A LM339）的开关阈值，并因此控制输出（Uout）波形的填充因子。电阻器R5和R7设置限制以调整脉冲填充因子D.
图4锯齿形的线性上升时间可确保占空比也是电位计设置的线性函数。
由于电容器C1上的电压随时间线性变化，因此在调节电位计R6时输出信号的宽度也会线性变化。这与第一台发电机相反，后者对填充系数进行了非线性调整。