恒温振荡器和环形振荡器的区别

恒温振荡器(又称恒温摇床)是一种温度可控的恒温的生化仪器，是植物、生物、微生物、遗传、病毒、环保、医学等科研、教育和生产部门作精密培养制备不可缺少的实验室设备。种类有用空气恒温的气浴恒温振荡器、用水恒温的水浴恒温振荡器和0℃至50℃的全温恒温振荡器。

转速模块。主要实现转速调节的功能。在运行状态下设置速度值，再通过DA输出改变可控硅的导通角进行电机速度的调节。运行状态又分为A、B、C、D四段运行：首先是按照A段设置的转速参数运行，当A段运行时间结束就调入B段参数，B段开始运行；当B段运行时间结束时就调入C段参数，C段就开始运行；同理，C段运行时间结束时调入D段参数，从而开始D段参数的运行；当D段运行时间结束时，就设置待机状态。在运行状态下，当速度达到稳定状态时，判断转速是否超出设置速度±5转且超时大于2 min，选择是否进入超欠速转速处理动作的执行；否则就退出超欠速程序，继续进行转速控制调整。

温度模块。主要实现温度控制以及超温和欠温温度调整的功能。温度控制主要是通过制冷和加热这两个手段来调节。首先是在运行的状态下设置温度参数值，然后由A/D转换来采集振荡器箱体内部环境温度，按照箱内温度和设置温度的偏差，再根据PID温度控制的算法进行分区域控制。该恒温振荡器划分了3个区间进行处理：(1)当设置温度处于(箱内温度-4℃)箱内温度区间时，控制打开制冷风扇和加热时间；(2)当设置温度低于箱内温度4℃区间时，制冷常开，控制加热时间；(3)当设置温度大于箱内温度区间时，制冷不开，控制加热时间，直到把温度调整在误差范围之内为止。如果恒温振荡器进入稳定工作状态，但箱内温度超出设置值的正负4℃且时间大于5 min时，就执行超温处理动作；否则，退出超欠温程序，继续进行温度控制。

环形振荡器用来实现特定频率的时钟信号。它最大的优点在于能够与传统的CMOS兼容，无需任何无源器件而增加extra制程。普遍采用CMOS环形振荡器实现频率控制，它的弱点是比较差的跳动特性。

环形振荡器的结构必须是有一串奇数个串联连接的反相器构成一个闭环回路(也就是最后一个输出恰好是最初的输入)。如果初始触发时候给为“1”，那最后输出就是“0”，然后输入自然也就是“0”，然后输出又变成“1”，如此实现“0”和“1”的固定频率交替振荡输出。不过通常我们在振荡器的输出端都会由于逐阶振荡导致输出信号减弱，所以我们需要在输出端增加两个反相器串联的单元电路，叫做缓冲器output driver，这样可以弥补信号损失提高噪声容限。

频率如何控制，一般从输入到输出每个反相器之间传输一定有个时间反应也叫延迟，所以从“0”到“1”的切换时间取决于从第一阶到最后一阶的全部延迟总和，所以这个频率取决于什么就一目了然了，中间反相器的个数！而实际情况是，每家FAB制程的MOS寄生电容不一样，所以这个频率自然就不一样，那如果要实现同样的频率，肯定越少反相器数量越有竞争力咯。如果每个反相器的反应时间是tp，那么该振荡器的周期是2*n*tp (n就是反相器的个数)。