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該電路由兩部分組成：電容一頻率轉化電路和差頻電路。本電路采用張馳振蕩器來實現電容-頻率轉化。張馳振蕩器由電流源、CMOS傳輸門、施密特觸發器構成。電路分為充電周期和放電周期。工作原理如下：假設最初Vout高電平，則開關S11閉合，S12斷開，電路進入充電周期，電流源I對Cs進行充電，當Cs上的電壓Vcs充電至施密特觸發器高閾值電平VH時，施密特觸發器發生翻轉，Vout變為低電平，此時S11斷開，S12閉合，電路進入放電周期，電流源對Cs進行放電，當電容上電壓Vcs下降到施密特低閾值電平VL時，輸出再次翻轉，Vout變為高電平，電路又進入充電周期。如此循環，該部分電路輸出一列頻率與電容Cs相關的方波，實現了電容-頻率的轉化。為了實現差頻功能，引進了參考電容Cr，并通過相同的G-f電路完成參考電容到參考頻率fs的轉化。D觸發器則用于實現信號頻率fs與參考頻率fr的差值，實現差頻電路功能。