第三级反相器输出端由高电平转换为低电平。接着A点的输入电容将通过第三级内部导通的输出晶体管放电。
经过(tal+ta2+ta3)之后,状态再次发生转换,完成一个振荡周期输出,如图1(b)的方波信号。如果反相器各级的平均延迟时间相等,即:t。1=ta=ta3,则一个脉冲周期的时间为T=6ta或振荡频率f0=1/6ta。如果n为奇数,将n级闭环串联,则有:f0=1/2nta。此外,各反相器的输入、输出延迟时间还与反向器所加的电源电压值有关。
为此,在实际设计该类振荡器时。为了估算TTL或CMOS反相器的平均传输(即延迟)时间,可将多级奇数级的反相器首尾相连构成振荡器,用示波器观察波形。再用高档频率计,测出其周期。则可求出反相器一级的平均延迟时间ta=T/2n,其中n为反相器的级数。
图2(a)是一级门74AC04(反向器)组成的Vhf(超高频环形振荡器),振荡器的频率已如上所述,其输入、输出的传输延迟时间与反相器工作的电源电压有关。因此图2(a)的振荡频率可通过电源电压的不同值(+2V~+5V)进行调整,如图2(c)所示。由图2(c)看出,电源电压由+2V到+5V时,f0的变化约为130MHz/+2V~280MHz/+5V。实测该振荡器的功率输出约+5dBm/2V、+16dBm/+5V,图2(b)是反向器74AC04的供电和电源端的电容滤波电路。
图3(a)是74AC04的三级反相器组成的环形振荡器,振荡器的工作频率f0,仍同上述一级门一样,由电源电压变化进行调节。由于图3(a)采用了三级反相器。所以输入、输出信号的延迟时间已增加,其振荡频率与图2(a)相比会下降。图3(c)是图3(a)振荡器的f0与电源的关系。从图3(c)看出,振荡器的频率变化约为30MHz/+2V~82MHz/+5V。实测振荡器的功率输出为+8.3dBnd2V、+17dBm/+5V。图3(b)是集成块供电及滤波电路。
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