模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)8振蕩器及波

1、7/15/2021 5:38:01 PM 第8章 振蕩器及波 形產(chǎn)生電路 7/15/2021 5:38:01 PM 基本要求基本要求 1)掌握正弦波振蕩器的振蕩條件、電路組成、 工作原理及分析方法；RC正弦波振蕩器、LC 反饋式正弦波振蕩器、LC三點(diǎn)式正弦波振蕩 器以及石英晶體振蕩器的電路組成、選頻特 性、振蕩頻率及特點(diǎn)等； 了解非正弦波振蕩器的電路組成及工作原理。 7/15/2021 5:38:01 PM 信號(hào)發(fā)生器按產(chǎn)生的波形特點(diǎn)可分為信號(hào)發(fā)生器按產(chǎn)生的波形特點(diǎn)可分為 正弦波信號(hào)發(fā)生器正弦波信號(hào)發(fā)生器 非正弦波信號(hào)發(fā)生器非正弦波信號(hào)發(fā)生器 信號(hào)發(fā)生器常稱為振蕩器信號(hào)發(fā)生器常稱為振蕩器 正弦

2、波信號(hào)發(fā)生器是按照自激振蕩原理構(gòu)成的。正弦波信號(hào)發(fā)生器是按照自激振蕩原理構(gòu)成的。 7/15/2021 5:38:01 PM 8.1 正弦波振蕩器的振蕩條件正弦波振蕩器的振蕩條件 8.1.1 振蕩器的平衡振蕩條件振蕩器的平衡振蕩條件 1產(chǎn)生正弦波自激振蕩的平衡條件產(chǎn)生正弦波自激振蕩的平衡條件 . 正正反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò) 放大環(huán)節(jié)放大環(huán)節(jié) . Xo A F . Xid Xf 圖8-1 正弦波振蕩器的方框圖 of XFX id o XAX ii idof XXFA XFAXFX若 則可以產(chǎn)生自激振蕩則可以產(chǎn)生自激振蕩 7/15/2021 5:38:01 PM 輸入輸入Xid . 反饋反饋Xf=FXo

3、. . 輸出輸出Xo= AXid . . 放大環(huán)節(jié)放大環(huán)節(jié) A 正正反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò) F 若滿足若滿足Xf=Xid . 可在輸出端繼續(xù)維持原有的輸出信號(hào)可在輸出端繼續(xù)維持原有的輸出信號(hào) 則為正反饋則為正反饋 7/15/2021 5:38:01 PM 振蕩器的平衡振蕩條件振蕩器的平衡振蕩條件 知電路產(chǎn)生自激振蕩的平衡條件為知電路產(chǎn)生自激振蕩的平衡條件為 由由 . idof AFXFXX 及及 idf XX 1 AF 幅值平衡條件幅值平衡條件： 1 FA （8-2） 相位平衡條件相位平衡條件： n2 FA 2 , 1 , 0n （8-3） 7/15/2021 5:38:01 PM 8.1.2 振蕩

4、器的起振條件和穩(wěn)幅振蕩器的起振條件和穩(wěn)幅 當(dāng)振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，當(dāng)振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)， fi idXXX 若若 , ,則電路減幅振蕩，最后停止振蕩則電路減幅振蕩，最后停止振蕩 。 1 AF 振蕩器的起振條件為：振蕩器的起振條件為： 1 FA 幅值條件幅值條件： 1 FA （8-5） 相位條件相位條件： 2 FA n 2 , 1 , 0n （8-6） 7/15/2021 5:38:01 PM 振蕩的建立與穩(wěn)定振蕩的建立與穩(wěn)定 A 反饋特性反饋特性 幅度特性幅度特性 F太小太小 自激振蕩電路的建立過(guò)程（自激振蕩電路的建立過(guò)程（線性反饋）線性反饋） om U 0 fid UU id0 U id3 U i

5、d2 U id1 U od0 U od1 U od2 U od3 U 7/15/2021 5:38:01 PM 幅度特性幅度特性 B 幅度特性幅度特性 非線性反饋非線性反饋 非線性反饋非線性反饋 om U 0 fid UU 7/15/2021 5:38:01 PM 8.1.3 振蕩器的組成、分析和分類振蕩器的組成、分析和分類 1振蕩器的基本組成振蕩器的基本組成 放大環(huán)節(jié)放大環(huán)節(jié) 正反饋網(wǎng)絡(luò)正反饋網(wǎng)絡(luò) 選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò) 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)穩(wěn)幅環(huán)節(jié) 組成組成 7/15/2021 5:38:01 PM 2. 振蕩器的分析振蕩器的分析 一般步驟為： （1）檢查振蕩器是否具有振蕩器的幾個(gè)基本環(huán)節(jié)，即是否有 放大電

6、路、正反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)幅環(huán)節(jié)（選頻網(wǎng)絡(luò)常和 正反饋網(wǎng)絡(luò)合而為一，有些振蕩器沒(méi)有單獨(dú)的穩(wěn)幅部分）。 （2）檢查放大電路是否具有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。 （3）判斷振蕩器是否滿足正反饋?zhàn)约ふ袷幍南辔黄胶鈼l件。 （4）判斷振蕩器是否滿足幅值的起振條件和平衡條件， 并由此確定相關(guān)的放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。 7/15/2021 5:38:01 PM 3.正弦波正弦波振蕩器的分類振蕩器的分類 根據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件分為根據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件分為 RC型振蕩器型振蕩器 LC型振蕩器型振蕩器 晶體振蕩器晶體振蕩器 文氏電橋振蕩電路文氏電橋振蕩電路 移相式振蕩電路移相式振蕩電路 主要類型主要類型 雙雙T網(wǎng)絡(luò)式振蕩

7、電路網(wǎng)絡(luò)式振蕩電路 8.2 RC正弦波振蕩器正弦波振蕩器 7/15/2021 5:38:01 PM 8.2 RC正弦波振蕩器正弦波振蕩器 8.2.1.1 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性 o U f U 1 R 2 R 1 C 2 C 圖8-3 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò) Z1 Z2 C1 R1Z w wj 1 1 C2 R2Z w w j 1 / 2 7/15/2021 5:38:01 PM o U f U 1 R 2 R 1 C 2 C 圖8-3 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò) Z1 Z2 當(dāng)角頻率較低時(shí)當(dāng)角頻率較低時(shí) 1 1 1 R C w 2 2 1 R C w o U f U 2 R 1 C F o

8、 90 0 w w F 7/15/2021 5:38:01 PM 當(dāng)角頻率較高時(shí)當(dāng)角頻率較高時(shí) 1 1 1 R C w 2 2 1 R C w o U f U 1 R 2 R 1 C 2 C 圖8-3 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò) Z1 Z2 o U f U 2 C 1 R F o 90 w w F 0 0 7/15/2021 5:38:01 PM 由圖由圖8-3有：有： 2 211 2 2 21 2 o f j 1 /j j 1 / C RCR C R ZZ Z U U F w w w ) 1 ( j)1 ( 1 12 21 1 2 2 1 CR CR C C R R w w 為了方便調(diào)節(jié)振蕩頻率，一般取

9、 RRR 21 CCC 21 令 RC 1 0 w 則有則有 )( j3 1 ) 1 ( j3 1 0 0 w w w w w w RC RC F（8-7） 7/15/2021 5:38:01 PM 其幅頻特性和相頻特性分別為：其幅頻特性和相頻特性分別為： 20 0 2 )(3 1 w w w w F （8-8） )( 3 1 arctan 0 0 F w w w w （8-9） F F o 90 1 1 o 90 圖8-6 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性 3/ 1 0.110 0.110 （a) 幅頻特性（b) 相頻特性 0 w w 0 w w (a) (b) RC 1 0 ww 時(shí)時(shí) 3 1 m

10、ax FF o F 0 時(shí)時(shí) 0 ww o F 90 幅頻幅頻 特性特性 曲線曲線 相頻相頻 特性特性 曲線曲線 7/15/2021 5:38:01 PM 8.2.1.2 RC串并聯(lián)正弦波振蕩器串并聯(lián)正弦波振蕩器 選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò) 反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò) 放大電路放大電路 + - A o U f U R 1 R C t R R C A F 圖8-7 RC串并聯(lián)正弦波振蕩器 1. .電路組成電路組成 7/15/2021 5:38:01 PM 2. 工作原理工作原理 的幅值最大的幅值最大Uf =/ 3 Uo Uf 與與同相位同相位Uo Uf (1) 當(dāng)當(dāng)f = 時(shí)時(shí) 0 f (2) 當(dāng)當(dāng) 3 時(shí)，滿足振

11、蕩條件。時(shí)，滿足振蕩條件。 2 21 R RR A (3) 振蕩頻率振蕩頻率 RC f 2 1 0 7/15/2021 5:38:01 PM 穩(wěn)幅措施穩(wěn)幅措施 + - A o U f U R 3 R C 4 R R C 1 D 2 D 5 R 圖8-8 利用二極管穩(wěn)幅的文式橋振蕩器 選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò) 反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò) 限幅網(wǎng)絡(luò)限幅網(wǎng)絡(luò) 圖圖8-8是利用二極管的是利用二極管的 非線性自動(dòng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅的非線性自動(dòng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅的 電路。電路。 7/15/2021 5:38:02 PM 8.2.2 移相式移相式RC振蕩器振蕩器 7/15/2021 5:38:02 PM + - A o U f U 1 R 2

12、R 1 C 2 C R 3 C f R 圖8-9 RC移相式正弦波振蕩器 在圖8-9中，第三級(jí) RC網(wǎng)絡(luò)的電阻是放大 器的輸入電阻。 321 RRR 通常取 321 CCC 由相位平衡條件和幅值平衡條件推得： RC f 32 1 0 振蕩頻率振蕩頻率 振幅條件振幅條件 RR12 f 7/15/2021 5:38:02 PM 8.2.3 雙雙T選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)RC振蕩器振蕩器 圖8-10 雙T網(wǎng)絡(luò)正弦波振蕩器 + - A o U f U R 3 R C C2 R f R R C 雙T選頻網(wǎng)絡(luò)RC 振蕩器電路原理圖 如圖8-10所示。 RC f 5 1 0 當(dāng) 0 ff 時(shí)，雙 T 網(wǎng)絡(luò)的相位移

13、o F 180，而反相比例放 大電路的相移 o A 180， 因此可以滿足振蕩的相位條件。 7/15/2021 5:38:02 PM 8.3 LC正弦波振蕩器正弦波振蕩器 8.3.1 LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性 C L r U I Z 圖8-11 LC并聯(lián)電路 如圖8-11所示是一個(gè)LC并聯(lián)電路， 其中r是電感和電路中其他損耗的總等 效電阻。 并聯(lián)LC電路的等效阻抗表達(dá)式為： Lr C Lr C Lr C I U Z w w w w w w j j 1 )j( j 1 )j/( j 1 7/15/2021 5:38:02 PM 通常rL w，上式可寫成： ) 1 ( j) 1 (

14、 j j j 1 C Lr C L C Lr L C Z w w w w w w （8-13） 當(dāng) C L w w 1 時(shí)， 阻抗Z為實(shí)數(shù)， 即純電阻性。 電壓 U和 電流源 I同相， 發(fā)生了并聯(lián)諧振。 諧振時(shí)的角頻率為： LC 1 0 w LC f 2 1 0 7/15/2021 5:38:02 PM 諧振時(shí)的阻抗為 Cr L Z 0 定義諧振時(shí)的品質(zhì)因素 C L rCrr L Q 11 0 0 w w 阻抗一般表達(dá)式可寫為 )(j1)(j1 0 0 0 0 0 0 f f f f Q Z Q Z Z w w w w 7/15/2021 5:38:02 PM 其幅頻特性和相頻特性分別為 20

15、 0 2 0 )(1 f f f f Q Z Z )(arctan 0 0 f f f f Q Z 1 0 f f Q大 Q小 o 90 10 f f o 90 Q大 Q小 7/15/2021 5:38:02 PM 8.3.2 變壓器反饋式振蕩器變壓器反饋式振蕩器 如圖8-13所示為變壓器反饋式正弦波振蕩器。 7/15/2021 5:38:02 PM a. a. 用用LCLC并聯(lián)諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò) b. b. 主要用來(lái)產(chǎn)生主要用來(lái)產(chǎn)生1 MHz1 MHz以上的高頻信號(hào)以上的高頻信號(hào) 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) c. c. 頻率穩(wěn)定性較好頻率穩(wěn)定性較好 7/15/2021 5:3

16、8:02 PM i U f U 2 R b C 1 R C e R T e C L R 1 N L 2 N 3 N CC U 圖8-13 變壓器反饋式LC振蕩器 C D B A 首先判斷電路是否滿足振蕩的相位平衡條件。 LC f 2 1 0 斷開(kāi)反饋回路斷開(kāi)反饋回路 A F 2 FA 滿足相位平衡條件滿足相位平衡條件 7/15/2021 5:38:02 PM (a) (b) V/ CE u t 圖3-14 振蕩的建立、穩(wěn)定與穩(wěn)幅 0 0 mA/ C i V/ BE u 1 Q 2 Q 0 V/ BE u t mA/ C i 0 t mA/ C i 0 CE U C I CC U V/ CE u

17、 7/15/2021 5:38:02 PM 8.3.3 電感三點(diǎn)式振蕩器電感三點(diǎn)式振蕩器 i U f U 2 R b C 1 R C e R T e C L R 1 L 2 L 3 N 1 3 2 CC U 圖8-15 電感三點(diǎn)式振蕩器 A 7/15/2021 5:38:03 PM 振蕩電路的交流通路振蕩電路的交流通路 T L2 R1/R2 L1 C C + T + N1 N2 E R L2 L1 1 R b C 2 R e C CC U 7/15/2021 5:38:03 PM 忽略忽略R1/R2 簡(jiǎn)化的交流通路簡(jiǎn)化的交流通路 線圈的三個(gè)端子分別與線圈的三個(gè)端子分別與T的三個(gè)電極的三個(gè)電極B

18、、C、E 相連接，故稱之為電感三點(diǎn)式振蕩電路。相連接，故稱之為電感三點(diǎn)式振蕩電路。 T L2 L1 C T L2 R1/R2 L1 C 7/15/2021 5:38:03 PM 7/15/2021 5:38:03 PM 振蕩頻率取決于LC并聯(lián)諧振回路的諧振頻率 CMLLLC f )2(2 1 2 1 21 0 （8-22） 振蕩電路的起振條件 )( )( 2 1be MLR MLr （8-23） 電路特點(diǎn)電路特點(diǎn) a. 電感電感L1與與L2之間耦合很緊，容易起振。之間耦合很緊，容易起振。 b. 輸出波形中含有高次諧波，波形較差。輸出波形中含有高次諧波，波形較差。 7/15/2021 5:38:

19、03 PM 8.3.4 電容三點(diǎn)式振蕩器電容三點(diǎn)式振蕩器 L 2 R b C 1 R e R T e C 1 C c R 2 C CC U 圖8-16 電容三點(diǎn)式振蕩器 i U A f U 3 2 1 電容三點(diǎn)式振蕩器如圖8-16所示。 電容器的電容器的 三個(gè)端子分別三個(gè)端子分別 與與T的三個(gè)電的三個(gè)電 極相連接，故極相連接，故 稱之為電容三稱之為電容三 點(diǎn)式振蕩電路。點(diǎn)式振蕩電路。 7/15/2021 5:38:03 PM 交流通路交流通路 21b /RRR L 2 C 1 C C R T b R L 2 C 1 C T 簡(jiǎn)化的交流通路簡(jiǎn)化的交流通路 7/15/2021 5:38:03 PM

20、 振蕩頻率振蕩頻率 021 0 111 1 2 1 2 1 CCC L LC f （8-26） 電路特點(diǎn)：電路特點(diǎn)： a. 容易起振；容易起振； c. 輸出波形中高次諧波少，波形好；輸出波形中高次諧波少，波形好； d. 改變電容時(shí)，容易停振。改變電容時(shí)，容易停振。 b. 振蕩頻率高；振蕩頻率高； 7/15/2021 5:38:03 PM 8.4 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器 1. 石英晶體的基本特性石英晶體的基本特性 (a) 各向異性各向異性 (b) 具有具有壓電效應(yīng)壓電效應(yīng) (1) 壓電效應(yīng)壓電效應(yīng) a. 石英晶體的基本特性石英晶體的基本特性 晶片 涂銀層 引線 圖8-18 石英晶體的結(jié)構(gòu)和

21、符號(hào) （a) 結(jié)構(gòu) （b) 電路符號(hào) 7/15/2021 5:38:03 PM 壓電效應(yīng)壓電效應(yīng) 在晶片的兩側(cè)施加壓力，又會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。在晶片的兩側(cè)施加壓力，又會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。 在晶片的兩面之間加電場(chǎng)，就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形。在晶片的兩面之間加電場(chǎng)，就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形。 當(dāng)交變電壓的頻率等于晶片的固有機(jī)械振動(dòng)頻率當(dāng)交變電壓的頻率等于晶片的固有機(jī)械振動(dòng)頻率 時(shí)，振幅急劇增加，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振。時(shí)，振幅急劇增加，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振。 當(dāng)在晶片的兩電極之間加交變電壓時(shí)，晶片就會(huì)當(dāng)在晶片的兩電極之間加交變電壓時(shí)，晶片就會(huì) 產(chǎn)生機(jī)械變形振動(dòng)。產(chǎn)生機(jī)械變形振動(dòng)。 壓電諧振壓電諧振 7/15/2021 5:38:0

22、3 PM 2. 石英晶體的等效電路石英晶體的等效電路 r 等效晶片振動(dòng)時(shí)內(nèi)部的摩擦損耗等效晶片振動(dòng)時(shí)內(nèi)部的摩擦損耗 等效電路等效電路 C0 兩金屬電極間形成的靜電電容兩金屬電極間形成的靜電電容 L 等效晶片振動(dòng)時(shí)的慣性等效晶片振動(dòng)時(shí)的慣性 C 等效晶片振動(dòng)時(shí)的彈性等效晶片振動(dòng)時(shí)的彈性 L r C 0 C (a) 符號(hào)符號(hào) 7/15/2021 5:38:03 PM 電路特點(diǎn)：電路特點(diǎn)： a. L很大，很大，C和和r很小；很??； b . Q很高，達(dá)很高，達(dá)104106； c. 頻率穩(wěn)定度（頻率穩(wěn)定度（f /f0）很高。）很高。 三種振蕩電路的頻率穩(wěn)定度三種振蕩電路的頻率穩(wěn)定度 RC振蕩器振蕩器 1

23、02 LC振蕩振蕩 103 104 石英晶體振蕩石英晶體振蕩 1091011 7/15/2021 5:38:03 PM 忽略r的影響，圖8-19b所示可得石英晶體的等效阻抗。 )( 1 j 1 jj 1 j ) 1 jj ( 1 j 0 2 0 2 0 0 CLCCC LC C L C C L C Z ww w w w w w w w 當(dāng)當(dāng)f fs時(shí)，時(shí)，X fs時(shí)，時(shí)，X 0，電路呈感性。電路呈感性。 a. 當(dāng)當(dāng) 1w w2LC = =0 時(shí)時(shí)，X=0電路發(fā)生串聯(lián)諧振電路發(fā)生串聯(lián)諧振 串聯(lián)諧振頻率串聯(lián)諧振頻率 LC f 2 1 s 7/15/2021 5:38:03 PM 并聯(lián)諧振頻率并聯(lián)諧

24、振頻率 X = b. b. 當(dāng)當(dāng)jw w (C0+Cw w2LCC0 ) = = 0 0時(shí)時(shí) 電路發(fā)生并聯(lián)諧振電路發(fā)生并聯(lián)諧振 CC CC L f 0 0 p 2 1 )(j 1 0 2 0 2 LCCCC LC X w ww w w w s f p f f X 0 感 性 容性 容性 7/15/2021 5:38:03 PM 8.4.3 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器 8.4.3.1 并聯(lián)型石英晶體振蕩器并聯(lián)型石英晶體振蕩器 2 R b C 1 R e R T e C 1 C c R 2 C 1 2 3 CC U 圖8-20 并聯(lián)型石英晶體振蕩器 X 諧振頻率諧振頻率 CCC CCC L f

25、0 0 0 )( 2 1 p0s fff 由于由于 )( 0 CCC 0時(shí)時(shí) 電容電容C充電充電 uo=+UZ t uo, uC uo uC 0 UZ UZ FUZ FUZ + - A 2 R C 1 R 3 R Z D R o u c u 圖8-22 矩形波發(fā)生器 u iC 7/15/2021 5:38:03 PM 0 t uo, uC UZ UZ uo、uC波波 形圖形圖 b. 當(dāng)當(dāng)uCFUZ 時(shí)時(shí) U+= FUZ uo= UZ uO uC FUZ FUZ + - A 2 R C 1 R 3 R Z D R o u c u 圖8-22 矩形波發(fā)生器 u iC 7/15/2021 5:38:

26、03 PM t uo, uC c. 當(dāng)當(dāng)uo= UZ時(shí)時(shí) U+= FUZ uC按指數(shù)規(guī)律下降按指數(shù)規(guī)律下降 電容電容C放電放電 + - A 2 R C 1 R 3 R Z D R o u c u 圖8-22 矩形波發(fā)生器 u iC uo uC 0 UZ UZ FUZ FUZ uC充電充電 uC放電放電 7/15/2021 5:38:03 PM c. 當(dāng)當(dāng)uo= UZ時(shí)時(shí) U+= FUZ uo uC 0 t uo, uC UZ UZ FUZ FUZ uC按指數(shù)規(guī)律下降按指數(shù)規(guī)律下降 電容電容C放電放電 + - A 2 R C 1 R 3 R Z D R o u c u 圖8-22 矩形波發(fā)生器

27、u iC uC充電充電 uC放電放電 7/15/2021 5:38:03 PM d. 當(dāng)當(dāng)uC FUZ 時(shí)時(shí) U+=FUZ uo=UZ uo uC 0 t uo, uC UZ UZ FUZ FUZ + - A 2 R C 1 R 3 R Z D R o u c u 圖8-22 矩形波發(fā)生器 u iC uC充電充電 uC放電放電 7/15/2021 5:38:03 PM e. 當(dāng)當(dāng)uo=+UZ時(shí)時(shí) U+=FUZ uC又按指數(shù)規(guī)律上升又按指數(shù)規(guī)律上升 電容電容C又充電又充電 0 t uO, uC UZ UZ FUZ FUZ uo uC + - A 2 R C 1 R 3 R Z D R o u c

28、 u 圖8-22 矩形波發(fā)生器 u iC uC充電充電 uC放電放電 7/15/2021 5:38:03 PM uo uC 0 t uo, uC UZ UZ FUZ FUZ uo為方波為方波 7/15/2021 5:38:03 PM 8.5.1.2 振蕩周期和頻率振蕩周期和頻率 電容充電、放電過(guò)程可以用方程表示為 t uuutu e)()0()()( cccc 充放電時(shí)間 )()( )0()( ln cc cc tuu uu t 矩形波的周期矩形波的周期 )21ln(2 2 1 LH R R RCTTT 矩形波的頻率矩形波的頻率 T f 1 占空比占空比 %50 H T T q 7/15/20

29、21 5:38:03 PM 8.5.1.3 占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器 T U T U Z U Z U 0 0 o u t t 圖8-25 占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器波形 L T H T 1 t 2 t 3 t + - A 2 R C 1 R 3 R Z D R o u c u 圖8-24 占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器 1w R 2w R w R 1 D 2 D 7/15/2021 5:38:03 PM 8.5.2 三角波發(fā)生器三角波發(fā)生器 1. 電路組成電路組成 2 R 3 R Z D 1o u C 1 R 4 R o u 5 R 圖8-26 三角波發(fā)生器 + - A1 +

30、- A2 c u u 遲滯比較器遲滯比較器 積分器積分器 7/15/2021 5:38:04 PM 2. 工作原理工作原理 0t時(shí) 0 co uu 由疊加定理可得滯回比較器的同相端的電壓為 o 21 2 1o 21 1 u RR R u RR R u （8-44） O 21 2 Z 21 1 )U(u RR R RR R 7/15/2021 5:38:04 PM 輸出電壓輸出電壓 電容電容 C充電充電 uo隨時(shí)間線性下降隨時(shí)間線性下降 設(shè)設(shè)uC(0)=0 tu RC u tt t d 1 1OO D D t RC U D D Z (1) 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) ZO1 Uu 2 R 3 R Z D 1o

31、u C 1 R 4 R o u 5 R 圖8-26 三角波發(fā)生器 + - A1 + - A2 c u u t uo , uo1 0 uo uo1 UZ 7/15/2021 5:38:04 PM 得得uo1翻轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電壓翻轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電壓 (2) 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)0 B u Zo1 Uu 令令 0 O 21 2 Z 21 1 + u RR R U RR R u Z 2 1 o U R R u 2 R 3 R Z D 1o u C 1 R 4 R o u 5 R 圖8-26 三角波發(fā)生器 + - A1 + - A2 c u u t uO , uO1 0 uO uO1UZ UZ 21Z /RRU 7/15/2021 5:38:04 PM (3) 當(dāng)當(dāng) uB0時(shí)時(shí) 得得uo1翻轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電壓