第8章 波形發(fā)生和信號(hào)轉(zhuǎn)換

1、1第八章第八章 波形的發(fā)生和信號(hào)的轉(zhuǎn)換波形的發(fā)生和信號(hào)的轉(zhuǎn)換 第一節(jié)第一節(jié) 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路第二節(jié)第二節(jié) 電壓比較器電壓比較器第三節(jié)第三節(jié) 非正弦波發(fā)生電路非正弦波發(fā)生電路第四節(jié)第四節(jié) 利用集成運(yùn)放實(shí)現(xiàn)的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路利用集成運(yùn)放實(shí)現(xiàn)的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路重點(diǎn)掌握：重點(diǎn)掌握：利用正弦波振蕩條件及分析方法能夠分析利用正弦波振蕩條件及分析方法能夠分析討論振蕩電路的有關(guān)問(wèn)題，掌握電壓比較器、非討論振蕩電路的有關(guān)問(wèn)題，掌握電壓比較器、非正弦波發(fā)生電路的工作原理正弦波發(fā)生電路的工作原理 。2 fidXXX基本放大基本放大電路電路A反饋電路反饋電路FiX+ dXoXfXdoXAX1oFiXAAXAF |

2、ofXFXfidXXX正反饋電路能正反饋電路能產(chǎn)生自激振蕩產(chǎn)生自激振蕩正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路是在沒(méi)有外加輸入信號(hào)的情況下，依靠是在沒(méi)有外加輸入信號(hào)的情況下，依靠電路自激振蕩產(chǎn)生正弦波輸出的電路。電路自激振蕩產(chǎn)生正弦波輸出的電路。則去掉則去掉如果：如果：d,fXX,iX仍有信號(hào)輸出。仍有信號(hào)輸出。fdXX 改成正反饋改成正反饋8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路3一一. . 產(chǎn)生正弦波振蕩的條件產(chǎn)生正弦波振蕩的條件fidXXX所以振蕩條件為：所以振蕩條件為：1FA引入正反饋引入正反饋ooXFAXdfXX讓ofXFXofdoXFAXAXAXFAAAF1FAFA:01則正反饋?zhàn)銐驈?qiáng)，輸入信號(hào)為

3、正反饋?zhàn)銐驈?qiáng)，輸入信號(hào)為 0 0 時(shí)仍有信號(hào)輸出，產(chǎn)生自激時(shí)仍有信號(hào)輸出，產(chǎn)生自激振蕩振蕩 基本放大基本放大電路電路A A反饋電路反饋電路F FdXoXfX則去掉輸入信號(hào)則去掉輸入信號(hào),iX仍有信號(hào)輸出。仍有信號(hào)輸出。doXAXfdXX4)()(FA、要獲得要獲得一定頻率一定頻率的正弦自激振蕩的正弦自激振蕩, ,反饋回路中必須有反饋回路中必須有選頻電路選頻電路。所以將放大倍數(shù)和反饋系數(shù)寫(xiě)成：。所以將放大倍數(shù)和反饋系數(shù)寫(xiě)成：1 FA振幅平衡條件振幅平衡條件 n2FA 相位平衡條件相位平衡條件自激振蕩的自激振蕩的平衡平衡條件：條件：1)()(FA因?yàn)椋阂驗(yàn)椋篈AA|)(FFF|)(所以，自激振蕩條

4、件也可以寫(xiě)成：所以，自激振蕩條件也可以寫(xiě)成：n n是整數(shù)是整數(shù)相位條件相位條件意味著振蕩電路必須是正反饋；意味著振蕩電路必須是正反饋；振幅條件振幅條件可以通過(guò)調(diào)整放大電路的放大倍數(shù)達(dá)到?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整放大電路的放大倍數(shù)達(dá)到。問(wèn)題：?jiǎn)栴}：如何起振？如何穩(wěn)幅？如何起振？如何穩(wěn)幅？1 FA1FA5Uo 是振蕩器的電壓輸出幅度，是振蕩器的電壓輸出幅度，B是要求輸出的幅度。是要求輸出的幅度。起振時(shí)起振時(shí)Uo=0，達(dá)到穩(wěn)定振蕩時(shí)，達(dá)到穩(wěn)定振蕩時(shí)Uo=B。放大電路中存在噪聲即瞬態(tài)擾動(dòng)，這些擾動(dòng)可分解為各放大電路中存在噪聲即瞬態(tài)擾動(dòng)，這些擾動(dòng)可分解為各種頻率的分量，其中也包括有種頻率的分量，其中也包括有fo分量

5、。分量。選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)：把：把fo分量選出，把其他頻率的分量衰減掉。這時(shí)，分量選出，把其他頻率的分量衰減掉。這時(shí)，只要：只要：且且 A+ B =2n ，即可即可起振起振。1 FA起振后，輸出將逐漸增大，若不采取穩(wěn)幅，這時(shí)若起振后，輸出將逐漸增大，若不采取穩(wěn)幅，這時(shí)若|AF|仍大于仍大于1，則輸出將會(huì)飽和失真。，則輸出將會(huì)飽和失真。達(dá)到需要的幅值后，將參數(shù)調(diào)整為達(dá)到需要的幅值后，將參數(shù)調(diào)整為AF=1，即可穩(wěn)幅。，即可穩(wěn)幅。起振并能穩(wěn)定振蕩的條件：起振并能穩(wěn)定振蕩的條件：111AFBUAFBUAFBUooo時(shí)，時(shí)，時(shí)，6dfX X1FA |等幅振蕩等幅振蕩增幅振蕩增幅振蕩fdAF1 XX|fdA

6、F1 XX| 減幅振蕩減幅振蕩 基本放大基本放大電路電路A A反饋電路反饋電路F FdXoXfX71振蕩電路無(wú)須輸入信號(hào)就能起振，起振的信號(hào)源來(lái)振蕩電路無(wú)須輸入信號(hào)就能起振，起振的信號(hào)源來(lái)自電路器件內(nèi)部噪聲；自電路器件內(nèi)部噪聲；2電路器件的內(nèi)部噪聲不是單一頻率，但振蕩電路中電路器件的內(nèi)部噪聲不是單一頻率，但振蕩電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)，只使噪聲中某一頻率的選頻網(wǎng)絡(luò)，只使噪聲中某一頻率f0 滿足相位平衡滿足相位平衡條件，形成正反饋，成為振蕩電路的輸出信號(hào)；而條件，形成正反饋，成為振蕩電路的輸出信號(hào)；而其它頻率的信號(hào)，則不滿足相位平衡條件，逐漸被其它頻率的信號(hào)，則不滿足相位平衡條件，逐漸被抑制掉抑制掉;3

7、. 振蕩電路中的穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，將限制輸出信號(hào)幅度的無(wú)限振蕩電路中的穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，將限制輸出信號(hào)幅度的無(wú)限增長(zhǎng)，當(dāng)輸出信號(hào)達(dá)到一定值后，將使其穩(wěn)定。增長(zhǎng)，當(dāng)輸出信號(hào)達(dá)到一定值后，將使其穩(wěn)定?？偨Y(jié)：總結(jié)：8正弦波振蕩電路的組成：正弦波振蕩電路的組成：放大電路放大電路：能量控制，保證輸出信號(hào)有一定的幅度；：能量控制，保證輸出信號(hào)有一定的幅度；選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)：確定輸出信號(hào)為單一頻率的正弦波信號(hào)；：確定輸出信號(hào)為單一頻率的正弦波信號(hào)；反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)：引入正反饋；：引入正反饋；穩(wěn)幅環(huán)節(jié)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)：使輸出信號(hào)幅值穩(wěn)定。：使輸出信號(hào)幅值穩(wěn)定。 其中選頻網(wǎng)絡(luò)往往與反饋網(wǎng)其中選頻網(wǎng)絡(luò)往往與反饋網(wǎng)絡(luò)合二為一絡(luò)合二為一,

8、, 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)用非線性穩(wěn)幅環(huán)節(jié)用非線性元件實(shí)現(xiàn)。元件實(shí)現(xiàn)。 oXdXfX放大電路 反饋與 選頻網(wǎng)絡(luò) 根據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件分類(lèi)：根據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件分類(lèi)：（1）RC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路 （f1MHz) （3）石英晶體正弦波振蕩電路）石英晶體正弦波振蕩電路 (f穩(wěn)定，類(lèi)似穩(wěn)定，類(lèi)似LC電路電路）9判斷電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩的步驟：判斷電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩的步驟：電路是否由四個(gè)部分組成：放大、選頻、反饋和穩(wěn)電路是否由四個(gè)部分組成：放大、選頻、反饋和穩(wěn)幅幅放大電路是否能正常工作：靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適，放大電路是否能正常工作：靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適，動(dòng)態(tài)信號(hào)能不能放大動(dòng)態(tài)信號(hào)能不能放大判斷電路

9、是否引入正反饋：利用瞬時(shí)極性法判斷電路是否引入正反饋：利用瞬時(shí)極性法判斷電路是否滿足起振條件：計(jì)算和，是否判斷電路是否滿足起振條件：計(jì)算和，是否1 FA10低頻段低頻段高頻段高頻段900 0Ff，Uf900 Ff，UfUo.Uf.I.Uo.Uf.I. 在頻率從在頻率從0中必有一個(gè)頻率中必有一個(gè)頻率f0，F(xiàn)0。8.1.2 RC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路1.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)11CjRCjRCjRUUFof 1/11/ RCRCjF 131RCf 210 ffffjF0031200231| ffffF ffffac0031tan 整理可得整理可得令令RC10代入上式，得代入上式，得

10、幅頻特性幅頻特性相頻特性相頻特性+90+900 0f f F F-90-900 00 00 0f f0 0f ff f0 0|F31122. RC2. RC橋式正弦波振蕩電路橋式正弦波振蕩電路（振蕩頻率較低）（振蕩頻率較低）1FA正弦波振蕩的平衡條件：正弦波振蕩的平衡條件：f=f0時(shí)，時(shí)，F(xiàn)1/3則：則：AAu=31|FA考慮起振條件：考慮起振條件：311 RRUUAfpou12RRf 13 R1 RT C C R oUfUA - - + R 穩(wěn)幅措施穩(wěn)幅措施（利用非線性元件來(lái)穩(wěn)幅）（利用非線性元件來(lái)穩(wěn)幅）4熱敏元件熱敏元件：RT(負(fù)溫負(fù)溫度系數(shù)度系數(shù))，R1（正溫（正溫度系數(shù)）度系數(shù)）4二極

11、管二極管（電流增大電阻（電流增大電阻減?。p小） R1 Rf C C R oUfUA - - + R 11RrRAdfu14原因：原因：要提高其振蕩頻率，必須減小要提高其振蕩頻率，必須減小 R R 和和 C C 的值，放大器的值，放大器的輸出電阻和晶體管的極間電容將影響其選頻特性，的輸出電阻和晶體管的極間電容將影響其選頻特性，輸出頻率不穩(wěn)定。輸出頻率不穩(wěn)定。：調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)振振蕩蕩器器頻頻率率的的辦辦法法RCRC正弦波振蕩電路一般用于產(chǎn)生頻率低于正弦波振蕩電路一般用于產(chǎn)生頻率低于 1 MHz 1 MHz 的正弦波的正弦波RCfo 21 15振蕩頻率可調(diào)的選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩頻率可調(diào)的選頻網(wǎng)絡(luò)例：例：已知電容

12、的取值分別為已知電容的取值分別為0.01F, 0.1F, 1F, 10F, R=50, RW=10k.求求: f0的調(diào)節(jié)范圍的調(diào)節(jié)范圍.解：解：RCfo 21 maxmin21CRRfWo minmax21RCfo Hz59. 110101010502163 kHz3181001. 050216 雙聯(lián)波段開(kāi)關(guān)，雙聯(lián)波段開(kāi)關(guān)，切換切換C，用于粗，用于粗調(diào)振蕩頻率。調(diào)振蕩頻率。雙聯(lián)可調(diào)電阻雙聯(lián)可調(diào)電阻用于細(xì)調(diào)振蕩用于細(xì)調(diào)振蕩頻率。頻率。16RCfo21通過(guò)調(diào)整通過(guò)調(diào)整R或或C來(lái)調(diào)整頻率。來(lái)調(diào)整頻率。C：雙聯(lián)可調(diào)電：雙聯(lián)可調(diào)電容，改變?nèi)?，改變C，用于細(xì)調(diào)振用于細(xì)調(diào)振蕩頻率。蕩頻率。K：雙聯(lián)波段開(kāi)：雙

13、聯(lián)波段開(kāi)關(guān)，切換關(guān)，切換R，用于粗調(diào)振用于粗調(diào)振蕩頻率。蕩頻率。178.1.3 LC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路LC正弦波振蕩電路與正弦波振蕩電路與RC正弦波振蕩電路的組成原則在正弦波振蕩電路的組成原則在本質(zhì)上是相同的，只是本質(zhì)上是相同的，只是選頻網(wǎng)絡(luò)由電感選頻網(wǎng)絡(luò)由電感L和電容和電容C構(gòu)成構(gòu)成，可，可以產(chǎn)生高頻振蕩。由于高頻運(yùn)放價(jià)格較高，所以一般用分以產(chǎn)生高頻振蕩。由于高頻運(yùn)放價(jià)格較高，所以一般用分立元件組成放大電路。本節(jié)只對(duì)立元件組成放大電路。本節(jié)只對(duì) LC振蕩電路做一簡(jiǎn)單介紹，振蕩電路做一簡(jiǎn)單介紹，重點(diǎn)掌握相位條件的判別。重點(diǎn)掌握相位條件的判別。LC并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路CjLjCjL

14、jZAB11iULIABCLCI總I理想電路理想電路CLjCL1諧振頻率諧振頻率LCf21018諧振頻率與諧振電阻諧振頻率與諧振電阻 1、諧振的概念諧振的概念：AB間的阻抗最大，且呈純電阻的狀態(tài)間的阻抗最大，且呈純電阻的狀態(tài)諧振狀態(tài)。諧振狀態(tài)。2、諧振頻率諧振頻率：LC10LCf21001CL當(dāng)當(dāng) 時(shí)呈諧振狀態(tài)，此時(shí)時(shí)呈諧振狀態(tài)，此時(shí)或或iULIABCLRCI總I3、諧振電阻諧振電阻02020)(1)(RRCRLRCLZAB)1(CLjRCLZABCjLjRCjLjRZAB11)(RL LCO12損耗損耗電阻電阻CLoo119諧振曲線諧振曲線1、諧振曲線、諧振曲線fofABZ+90 90 f0

15、R0)1(CLjRCLZAB)(11)1(1100000CRRLjRRCRLjRCLZAB)ffff(jQ1RffQffQj1R0000000002、通用諧振方程、通用諧振方程iULIABCLRCI總I20選頻放大電路選頻放大電路RCbeurZA當(dāng)當(dāng)f= fo 時(shí)，電壓放大時(shí)，電壓放大倍數(shù)最大，且無(wú)附加相移。倍數(shù)最大，且無(wú)附加相移。具有選頻特性。具有選頻特性。若在電路中引入正反若在電路中引入正反饋，并能用反饋電壓取代饋，并能用反饋電壓取代輸入電壓，則電路就成為輸入電壓，則電路就成為正弦波振蕩電路。正弦波振蕩電路。根據(jù)在電路中引入反饋的方式不同，有根據(jù)在電路中引入反饋的方式不同，有變壓器反饋?zhàn)儔?/p>

16、器反饋式、式、電電感反饋感反饋式、式、電容反饋式電容反饋式三種電路。三種電路。21例例1：變壓器反饋式振蕩電路變壓器反饋式振蕩電路+正反饋正反饋22+ 例例2：電感反饋式振蕩電路電感反饋式振蕩電路正反饋正反饋+UCCCC1C2頻率由頻率由LC諧振網(wǎng)絡(luò)決定。諧振網(wǎng)絡(luò)決定。23例例3：電感三點(diǎn)式振蕩電路電感三點(diǎn)式振蕩電路+正反饋正反饋+24例例4：電容三點(diǎn)式振蕩電路電容三點(diǎn)式振蕩電路正反饋正反饋頻率由頻率由 L 、 C1 、 C2 組成的諧振網(wǎng)絡(luò)決定。組成的諧振網(wǎng)絡(luò)決定。+UCCC1LC2+258.1.4. 8.1.4. 石英晶體正弦波振蕩電路石英晶體正弦波振蕩電路石英晶體的基本特性石英晶體的基本

17、特性極板間加交變電場(chǎng)極板間加交變電場(chǎng)極板間機(jī)械振動(dòng)極板間機(jī)械振動(dòng)晶體產(chǎn)生機(jī)械變形晶體產(chǎn)生機(jī)械變形晶體產(chǎn)生電場(chǎng)晶體產(chǎn)生電場(chǎng)交變電壓交變電壓機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)交變電壓交變電壓壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)當(dāng)交變電壓頻率為一固有頻率時(shí)，振幅最大當(dāng)交變電壓頻率為一固有頻率時(shí)，振幅最大, ,稱為稱為壓電振蕩壓電振蕩。機(jī)械振動(dòng)的固有頻率與晶片尺寸有關(guān)，穩(wěn)定性非常高。機(jī)械振動(dòng)的固有頻率與晶片尺寸有關(guān)，穩(wěn)定性非常高。26NPNPuuUuuUuoOLOH電壓比較器是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行鑒幅與比較的電路，是組電壓比較器是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行鑒幅與比較的電路，是組成非正弦波發(fā)生電路的基本單元電路，在測(cè)量和控制中有著成非正弦波發(fā)生電路的基本單元

18、電路，在測(cè)量和控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。本節(jié)主要講述各種相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。本節(jié)主要講述各種電壓比較器的特點(diǎn)和電電壓比較器的特點(diǎn)和電壓傳輸特性壓傳輸特性，同時(shí)闡明其組成特點(diǎn)和分析方法。，同時(shí)闡明其組成特點(diǎn)和分析方法。8.2.1概述概述一、電壓比較器的電壓傳輸特性一、電壓比較器的電壓傳輸特性IOf uu uo與與uI的關(guān)系曲線稱為電壓傳輸特性的關(guān)系曲線稱為電壓傳輸特性u(píng)o發(fā)生躍變時(shí)的輸入電壓稱為發(fā)生躍變時(shí)的輸入電壓稱為閾值電壓或轉(zhuǎn)折電壓，記作閾值電壓或轉(zhuǎn)折電壓，記作UT三要素：三要素：1、確定輸出電壓的高、低電平確定輸出電壓的高、低電平UOH和和UOL ; 2、求閾值電壓求閾值電壓UT ; 3、 u

19、I 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)UT 時(shí)時(shí)uO躍變的方向。躍變的方向。8.2 電壓比較器電壓比較器27二、二、 理想集成運(yùn)放工作于非線性區(qū)理想集成運(yùn)放工作于非線性區(qū) 電路中沒(méi)有引入負(fù)反饋電路中沒(méi)有引入負(fù)反饋（開(kāi)環(huán)或引入的是正反饋）（開(kāi)環(huán)或引入的是正反饋），理，理想運(yùn)放工作于非線性區(qū)。想運(yùn)放工作于非線性區(qū)。0 0所所以以，, ,因因?yàn)闉? ,iiruuidNP uo -UOM UOM uP- uN O A - - + u+ uo u- i+ i- i+ A + + - u- uo u+ i- 反饋網(wǎng)絡(luò) 電壓傳輸特性電壓傳輸特性NPNPuuU-uuUuoOMOM因其放大倍數(shù)趨于無(wú)窮大，所因其放大倍數(shù)趨于無(wú)窮大，所以輸

20、出電壓只有兩種可能：以輸出電壓只有兩種可能：28由于處于線性與非線性狀態(tài)的運(yùn)放的分析方法不同，所以由于處于線性與非線性狀態(tài)的運(yùn)放的分析方法不同，所以分析電路前，首先確定運(yùn)放工作在線性區(qū)還是非線性區(qū)。分析電路前，首先確定運(yùn)放工作在線性區(qū)還是非線性區(qū)。確定運(yùn)放工作區(qū)的方法：確定運(yùn)放工作區(qū)的方法：判斷電路中有無(wú)負(fù)反饋。判斷電路中有無(wú)負(fù)反饋。若有負(fù)反饋，則運(yùn)放工作在線性區(qū)；若有負(fù)反饋，則運(yùn)放工作在線性區(qū)；若無(wú)負(fù)反饋，或有正反饋，則運(yùn)放工作在非線性區(qū)。若無(wú)負(fù)反饋，或有正反饋，則運(yùn)放工作在非線性區(qū)。處于非線性狀態(tài)運(yùn)放的特點(diǎn)：處于非線性狀態(tài)運(yùn)放的特點(diǎn)：1. 1. 虛短路不成立。虛短路不成立。 2. 2. 輸

21、入電阻仍可以認(rèn)為很大。輸入電阻仍可以認(rèn)為很大。3. 3. 輸出電阻仍可以認(rèn)為是輸出電阻仍可以認(rèn)為是0 0。三、三、 電壓比較器的種類(lèi)電壓比較器的種類(lèi)單限比較器單限比較器滯回比較器滯回比較器窗口比較器窗口比較器29一、一、 過(guò)零比較器過(guò)零比較器000TiiouuU-uUuOMOM uo -UOM UOM ui O A + + - ui uo 8.2.2. 8.2.2. 單限比較器單限比較器電壓傳輸特性電壓傳輸特性 uo -UOM UOM ui O A + + - ui uo t tu ui i例：例：利用電壓比較器將利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲ㄕ也ㄗ優(yōu)榉讲╱ uo ot t+U+Uomom-

22、 -U Uomom30 uo -UOM UOM ui O 過(guò)零比較器限幅電路過(guò)零比較器限幅電路 A + + - ui uo ui R Uz A - - + uo R R Uz A + + - ui uo uo UOL UOH ui O +UZ-UZ保護(hù)保護(hù)二極管二極管雙向穩(wěn)壓雙向穩(wěn)壓管限幅管限幅線性區(qū)線性區(qū) I+=I-=0， U+=U-， 保護(hù)了輸入級(jí)。保護(hù)了輸入級(jí)。 提高了輸出電壓的轉(zhuǎn)換速度。提高了輸出電壓的轉(zhuǎn)換速度。電壓傳輸特性電壓傳輸特性+UZ-UZ31 R Uz A + + - ui uo 例例:如圖所示電路如圖所示電路,穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=6V,輸入電壓為輸入電壓為

23、如圖所示三角波如圖所示三角波,試畫(huà)出輸出電壓的波形試畫(huà)出輸出電壓的波形. 解解:ui0 時(shí)時(shí),uo=UZ=6V ui UT 及及ui 2V時(shí)時(shí),uo=UZ=5Vui 2V時(shí)時(shí),uo= +UZ=5V -2V +5V -5V uo ui O 358.2.3. 8.2.3. 滯回比較器滯回比較器 -UT +UT +UZ -UZ uo ui O ui R Uz A - - + uo R2 R1 Z211PZOURRRu Uu 就就是是閾閾值值電電壓壓PPNu uu Z211TURRRU 即即也也稱稱為為上上下下門(mén)門(mén)限限電電壓壓TU 滯回比較器靈敏度低滯回比較器靈敏度低,但抗干擾能力強(qiáng)但抗干擾能力強(qiáng)電壓

24、傳輸特性電壓傳輸特性Z211T2URRRUZ211T1URRRU36例例:圖示電路的上下門(mén)限電圖示電路的上下門(mén)限電壓壓UT=3V, 穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓UZ=9V,輸入電輸入電壓波形如圖所示壓波形如圖所示,試畫(huà)出試畫(huà)出輸出電壓的波形輸出電壓的波形. ui R Uz A - - + uo R2 R1 解解:先畫(huà)出電壓傳輸特性先畫(huà)出電壓傳輸特性抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)37 若要求滯回比較器的上下門(mén)限電壓均大于若要求滯回比較器的上下門(mén)限電壓均大于0，電路應(yīng)改進(jìn)，電路應(yīng)改進(jìn) UREF ui R Uz A - - + uo R2 R1 上上下下門(mén)門(mén)限限電電壓壓 NPuuZ211REF212T

25、2URRRURRRUZ211REF212PURRRURRRU 得得由由疊疊加加原原理理，Z211REF212T1URRRURRRU 電壓傳輸特性電壓傳輸特性 UT1 UT2 +UZ -UZ uo ui O Z211REF212TURRRURRRU38例例:如圖如圖R1=10k, R2=30k, UREF=8V, 穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=12V.求求:上下門(mén)限電壓并畫(huà)出電壓傳上下門(mén)限電壓并畫(huà)出電壓傳輸特性輸特性 UREF ui R Uz A - - + uo R2 R1 解解:Z211REF212T1URRRURRRU Z211REF212T2URRRURRRUV312301010

26、8301030 V9123010108301030 電壓傳輸特性電壓傳輸特性39例例8.2.3設(shè)計(jì)一個(gè)電壓比較器，使其電壓傳輸特性如設(shè)計(jì)一個(gè)電壓比較器，使其電壓傳輸特性如圖所示，要求所用電阻阻值在圖所示，要求所用電阻阻值在20K 100K之間之間解解:上下門(mén)限電壓上下門(mén)限電壓UT=3V, 穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=6V, UREF=0，信號(hào)從同相輸入端輸入。電路如圖所示：，信號(hào)從同相輸入端輸入。電路如圖所示：Z21TURRUVV3621RR12RR2取取R1= 25K，則，則R2= 50K取取R1= 50K，則，則R2= 100K2Z1TRURU408.2.4 窗口比較器及其電壓傳

27、輸特性窗口比較器及其電壓傳輸特性RHIUuRLIUuOMO2OMO1UUuuD1導(dǎo)通，導(dǎo)通，D2截止，截止，uO=+UZRLIUuRHIUuOMO2OMO1UUuuD1截止，截止，D2導(dǎo)通，導(dǎo)通，uO=+UZRLIRHUU uOMO2O1U uuD1、D2截止，截止，Uo=041幾種常見(jiàn)的非正弦波幾種常見(jiàn)的非正弦波矩形波矩形波三角波三角波鋸齒波鋸齒波尖頂波尖頂波階梯波階梯波本節(jié)主要講述模擬電路中常用的矩形波、三角波、鋸本節(jié)主要講述模擬電路中常用的矩形波、三角波、鋸齒波三種非正弦波發(fā)生電路的組成、工作原理、波形分析齒波三種非正弦波發(fā)生電路的組成、工作原理、波形分析和主要參數(shù)的計(jì)算。和主要參數(shù)的計(jì)算。8.3 8.3 非正弦波發(fā)生電路非正弦波發(fā)生電路42 uC ，當(dāng)，當(dāng) uC = -UT 時(shí)，時(shí)， uO = +UZ ，則，則u+ = +UT ，uO 通過(guò)通過(guò)R3向向C充電充電 。 uC ，當(dāng)，當(dāng) uC = +UT 時(shí)，時(shí)， uO = - UZ ，則，則