555多谐振荡器输出脉冲波

Question

为什么我的仿真总出错？明明和给的范例是一样的 教教我吧求解答 想提个问要求好多啊

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

针对555多谐振荡器输出脉冲波的问题，下面是一个基本的原理分析以及详细的解决方案步骤：

原理介绍：

单极性多谐振荡器，也被称为正弦波发生器，其主要工作原理是通过改变晶体管的导通状态来产生正弦波信号。这个振荡器由两个PN结组成，一个是控制极A，另一个是漏极B。当两个PN结都处于截止状态时，整个电路就是一个简单的正弦波发生器。由于只有一个极性的控制端，多谐振荡器会产生一个与输入电压的相位差为π/2的频率响应。

对于555多谐振荡器来说，主要包含三个部分：1）晶体管VT1，2）R7和C1，3）电源VDD、EXT、VDD3、U1和I1等元件。

1. VT1：控制极连接和输出电路

   • VT1通常用于锁存和保持当前输出频率。具体电路结构可以参考以下示例：

     Vcc = 1.0伏;
     Vdd = 3.3伏;
     R7 = 10kΩ;
     C1 = 1nF;
     
     // VT1: 输入级
     R0 = 100Ω;
     A = R7 * (R7 + R0) / 2; // 结点电容C1在VT1内部储能
     
     // VT1: 输出级
     R2 = 10kΩ;
     XSC1 = 10u^2;
     R9 = 1u^2;
     XFG = 1u^2;
     D2 = 1u^2;
     W = 1u^2;
     D1 = 1u^2;
     Key = "A";
     
     // VT1: 调整锁定时间(TL)
     THR = 0.1μF;
     Vcc饱和延时THRE = 1uS; // 设置锁定时间延长到1微秒，使多谐振荡器更稳定
     
     // VT1: 控制源电流(I1)
     I1 = Vcc * THRE / 2; // 进行环流控制
     
     // VT1: 接地电阻接地(RG)
     RG = 10uΩ;
     key(B): {"BG": RG, "CI": I1};
     
     // 组合逻辑：保持信号VDD3恒定且与VT1同步
     SW = [R7, C1];
     SW[0].D = [R7, C1]; // 第1脚引脚驱动VT1的输入级，同时设置晶体管VT1作为比较寄存器
     SW[1].D = [R2, C1]; // 第2脚引脚驱动VT1的输出级，同时设置晶体管VT1作为比较寄存器
     SCL = SW[1].out; // 接入外部时钟信号SCL
     
     // 低频调制：通过TTL门控调制器设定多谐振荡器输出频率
     TSL = [[1], [0]];
     TLG = [[1], [0]];
     
     // 高频调制：通过运算放大器和比较寄存器实现直接加法和异或运算，计算频率并转换为模拟信号输出
     WM = [[0, 0], [0, 0]];
     AM = [[0, 0], [0, 0]];
     AC = [[0, 0], [0, 0]];
     BC = [[0, 0], [0, 0]];
     CM = [[0, 0], [0, 0]];
     CM[0][0] = [WM[0][0], WM[1][0]];
     CM[0][1] = [WM[0][1], WM[1][1]];
     CM[1][0] = [WM[0][0], WM[0][1]];
     CM[1][1] = [WM[0][1], WM[1][0]];
     CM[2][0] = [WM[0][0], WM[1][1]];
     CM[2][1] = [WM[0][1], WM[0][0]];
     RB = CM;
     RB[0][0] = [AM[0][0], AM[1][0]];
     RB[0][1] = [AM[0][1], AM[1][1]];
     RB[1][0] = [AM[0][0], AM[0][1]];
     RB[1][1] = [AM[0][1], AM[0][0]];
     RB[2][0] = [AM[0][0], AM[1][1]];
     RB[2][1] = [AM[0][1], AM[0][0]];
     TB = RB;
     TB[0][0] = [CM[0][0], CM[1][0]];
     TB[0][1] = [CM[0][1], CM[1][1]];
     TB[1][0] = [CM[0][0], CM[0][1]];
     TB[1][1] = [CM[0][1], CM[0][0]];
     TB[2][0] = [CM[0][0], CM[1][1]];
     TB[2][1] = [CM[0][1], CM[0][0]];
     
     // 初始参数设置
     for (let i = 0; i < 12; i++) {
         XV = random(0, 1); // 随机选取角度
         XV *= 2; // 旋转变换，增加角速度变化幅度
         let MV = random(-100, 100); // 随机选择初始幅度
         MV /= 16; // 将步长缩小至1/16，降低冲击性和失真程度
         MV = XV + MV; // 翻转振荡周期，增加初始振幅
         SV = random(-100, 100); // 随机选择初始振幅
         SV /= 16; // 将步长缩小至1/16，降低冲击性和失真程度
         MV += SV; // 增加倍增率，进一步翻转振荡周期
     
         // 对于XSC1的负载，设置不同的阈值，对应VCC输入电压的不同范围
         if (Vcc > 2.5) { // 允许VCC输入大于2.5V
             XSC1 threshold = 1uV; // 阈值设置为1uV
         } else if (Vcc > 1.5) { // 允许VCC输入大于1.5V
             XSC1 threshold = 0.5uV; // 阈值设置为0.5uV
         } else { // 不允许VCC输入超过1V
             XSC1 threshold = 0uV; // 阈值设置为0uV
         }
     }
     
     // 输出频率定时器：调整初始频率和VCC输入电压进行定时启动
     TSW = [[1], [0]];
     TLG = [[1], [0]];
     TF = [[0, 0], [0, 0]];
     TF[0].D = [0, 0]; // 初始化零电平触发信号
     TF[1].D = [0, 0];
     
     // 当外部时钟信号SCL达到预定值时，触发多谐振荡器初始化过程
     while (!TF[0].on) {
         SW[0].D = [SW[1].out, 0];
         SW[1].D = [SW[0].out, 0];
         SCL = SW[1].out; // 更新外部时钟信号SCL
     
         // 计算预设的时间常数(TCP)，减去TTL门控延迟（TTL-TLS）
         TCP = (TTL - TLG[0][1]) * 1e-3; // 计算预设的周期常数
     
         // 如果TCP小于或等于初始频率确定的最小正反馈时间，进入负反馈
         if (TCP <= THRE) { // 正反馈时间不足，进入负反馈
             break; // 断开循环
         }
     
         // 开始倒计时，每经过一定时间执行一下初始化操作
         for (let t = 0; t < TCP / THRE; t++) {
             TLG[0][1] = RLG; // 阶段延迟，反转TRI触发信号
             TLG[1][1] = RLG; // 同理，反转THI触发信号
     
             TF[0].D = [TSL[0][0], 0];
             TF[1].D = [TF[0].out, 0];
             TSW[0].D = [0, 0];
             TSW[1].D = [0, 0];
             TF[0].out = RF; // 邮件速率设置为最大时钟频率，防止输入电流过大导致硬件过热
             TF[1].out = RF; //