第07章 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與處理電路

1、電子電路基礎(chǔ)Electronic Circuit Foundation北京郵電大學(xué) 信通院 孫文生集成運(yùn)放的基本輸入方式集成運(yùn)放的基本輸入方式n反相輸入反相輸入n反相加法電路反相加法電路IFOvRRv1)(I22FI11FOvRRvRRv集成運(yùn)放的基本輸入方式集成運(yùn)放的基本輸入方式n同相輸入同相輸入n同相加法電路同相加法電路I1O)1 (vRRvF若若 R1/RF= R2/R3/R4)(I23FI12FOvRRvRRv集成運(yùn)放的基本輸入方式集成運(yùn)放的基本輸入方式當(dāng)當(dāng) vI1 =0 時(shí)：時(shí)：I21Fo2vRRv當(dāng)當(dāng) vI2 =0 時(shí)：時(shí)：I11F323o1)1 (vRRRRRvI21FI11F3

2、23O2O1O)1 ( vRRvRRRRRvvv若若F321 ,RRRR)(I2I11FOvvRRvn差分輸入減法電路差分輸入減法電路應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例例：在下圖所示的電路中，例：在下圖所示的電路中，A1、A2 、A2為理想運(yùn)放，求為理想運(yùn)放，求voI1I111O1vvRRvI2O2vv)(1 (21I1I245OvvRRv積分運(yùn)算電路積分運(yùn)算電路n電路的組成電路的組成用電容用電容C引入深負(fù)反饋，工作引入深負(fù)反饋，工作在線性區(qū)在線性區(qū).根據(jù)虛短，根據(jù)虛短，N點(diǎn)虛地：點(diǎn)虛地：dtdvCdtdvCiRviOCCR ItttvdttvRCv0)()(10OIO其中：其中： 為積分時(shí)間常數(shù)為積分時(shí)間常數(shù)

3、 為積分初始條件為積分初始條件RC)()(0C0Otvtv)(0IOttRCvv若若 為常數(shù)，為常數(shù)，C上初始電壓為上初始電壓為0，則，則Iv反相積分運(yùn)算電路反相積分運(yùn)算電路+ -模擬乘法器的應(yīng)用模擬乘法器的應(yīng)用在下圖中，在下圖中，A為理想運(yùn)放，為理想運(yùn)放，k為正值，為正值，vI0，求求vO= ？ kvv/IO2Okv同相輸入滯回比較器同相輸入滯回比較器n對(duì)于同相輸入端：對(duì)于同相輸入端：O211I212PvRRRvRRRvn對(duì)于反相輸入端：對(duì)于反相輸入端：REFNVvZ21REF221th1VRRVRRRVZVRRVRRRV21REF221th2Z21T2VRRV n閾值電壓：閾值電壓：第七章

4、第七章 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與處理電路脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與處理電路電子電路基礎(chǔ)Electronic Circuit F討論群：3643 71757.1 脈沖波形的基礎(chǔ)知識(shí)脈沖波形的基礎(chǔ)知識(shí)n波形的產(chǎn)生波形的產(chǎn)生n振蕩電路振蕩電路n波形的處理波形的處理n整形整形: 改變信號(hào)波的某些參數(shù)改變信號(hào)波的某些參數(shù)n限幅限幅: 傳輸部分波形，抑止其余部分傳輸部分波形，抑止其余部分n鉗位鉗位: 固定部分波形電位，保持其余部分固定部分波形電位，保持其余部分形狀形狀不變不變n什么是脈沖波什么是脈沖波n正弦波正弦波: 波形按正弦規(guī)律變化波形按正弦規(guī)律變化n脈沖波脈沖波: 非正弦波非正弦波脈沖波形的基礎(chǔ)知識(shí)脈沖波形的基礎(chǔ)知識(shí)

5、n波形參數(shù)波形參數(shù)n脈沖幅度脈沖幅度 Vmn上升時(shí)間上升時(shí)間 trn下降時(shí)間下降時(shí)間 tfn平均脈寬平均脈寬 tWn脈沖周期脈沖周期 Tn占空比占空比 Dn頂部傾斜頂部傾斜 Vmn時(shí)域：時(shí)域：矩形波矩形波n頻域頻域n邊沿邊沿: 集中了信號(hào)的高頻分量集中了信號(hào)的高頻分量n頂頂/底部底部: 集中了信號(hào)的低頻部分集中了信號(hào)的低頻部分飽和深度的定義飽和深度的定義臨界飽和狀態(tài)：臨界飽和狀態(tài)：CSBSCCCCCE(Sat)CCCSIIRVRVVI在深度飽和情況下：在深度飽和情況下：CSBSBIIi飽和深度：飽和深度：BSBIiN 7.6 多諧振蕩器多諧振蕩器n多諧振蕩器多諧振蕩器：能夠產(chǎn)生矩形脈沖的振蕩電

6、路。能夠產(chǎn)生矩形脈沖的振蕩電路。n具有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)具有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài).n具有反饋網(wǎng)絡(luò)：將輸出反饋到輸入端具有反饋網(wǎng)絡(luò)：將輸出反饋到輸入端.n具有延遲環(huán)節(jié)：獲得所需振蕩頻率具有延遲環(huán)節(jié)：獲得所需振蕩頻率.n由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器用施密特觸發(fā)器構(gòu)成多諧振蕩器用施密特觸發(fā)器構(gòu)成多諧振蕩器多諧振蕩器的波形多諧振蕩器的波形由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器ZZVRRRVVRRRV212T212-T施密特觸發(fā)器的閾值電壓：施密特觸發(fā)器的閾值電壓：)21ln(221RRRCT由施密特觸發(fā)器組

7、成的多諧振蕩器由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器 電路的充、放電回路相同，充、放電路的充、放電回路相同，充、放電時(shí)間常數(shù)相等，輸出電壓電時(shí)間常數(shù)相等，輸出電壓 vo 為方波。為方波。在電容在電容C放電期間，時(shí)間常數(shù)為放電期間，時(shí)間常數(shù)為RC，初，初值為值為 vC(t1)=VT+，轉(zhuǎn)換值為，轉(zhuǎn)換值為 vC(t2)=VT-，終值終值vC( )=-VZ。)21ln( ln )()()()(ln221ZZ211ZZ211C2CC1CRRRCVVRRRVVRRRRCvtvvtvRCT)21ln(221RRRCT由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器由施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器占空比可調(diào)的脈沖波發(fā)生電路占空比可調(diào)的

8、脈沖波發(fā)生電路7.7 三角波與鋸齒波發(fā)生器三角波與鋸齒波發(fā)生器n三角波發(fā)生器三角波發(fā)生器n鋸齒波發(fā)生器鋸齒波發(fā)生器關(guān)于鋸齒波的說明關(guān)于鋸齒波的說明 n掃描期掃描期T1：也稱為掃描正程，要求在：也稱為掃描正程，要求在T1時(shí)間內(nèi)，電壓隨時(shí)間線性變化。時(shí)間內(nèi)，電壓隨時(shí)間線性變化。n回掃期回掃期TB：對(duì)此期間的波形無特殊要求，這段時(shí)間越短越好。：對(duì)此期間的波形無特殊要求，這段時(shí)間越短越好。n休止期休止期T2：是本次掃描正程結(jié)束到下次掃描正程開始的間隔時(shí)間。：是本次掃描正程結(jié)束到下次掃描正程開始的間隔時(shí)間。n重復(fù)周期重復(fù)周期T：T T1T2 ，頻率，頻率f：f 1/Tn掃描幅度掃描幅度Vm：掃描期內(nèi)電壓

9、的幅值。：掃描期內(nèi)電壓的幅值。 典型的鋸齒波波形典型的鋸齒波波形 三角波發(fā)生器三角波發(fā)生器三角波發(fā)生器：三角波發(fā)生器：充、放電回路具有充、放電回路具有相同相同的時(shí)間常數(shù)，恒流充放電。的時(shí)間常數(shù)，恒流充放電。采用波形變換的方法產(chǎn)生三角波采用波形變換的方法產(chǎn)生三角波多諧振蕩器多諧振蕩器積分電路積分電路三角波發(fā)生器三角波發(fā)生器O1211I212P1vRRRvRRRvZ21th2Z21th1VRRVVRRV三角波發(fā)生器：三角波發(fā)生器：充、放電回路具有充、放電回路具有相同相同的時(shí)間常數(shù)，恒流充放電。的時(shí)間常數(shù)，恒流充放電。2414RCRRT tttvdttvCRv0)()(10OO14O三角波發(fā)生器三角波發(fā)生器tttvdttvCRv0)()(10OO14O)()(1O124ZOtvttCRVvZ21th2th114Z2VRRVVTCRV在在t1 t2期間，電容期間，電容C恒流放電恒流放電該電路的振蕩周期該電路的振蕩周期2414RCRRT 24112RCRRT 放電時(shí)間常數(shù)放電時(shí)間常數(shù)三角波發(fā)生器三角波發(fā)生器在在t1 t2期間，電容期間，電容C恒流放電恒流放電4RViZC電壓變化量電壓變化量ZCVRRv212放電時(shí)間常數(shù)放電時(shí)間常數(shù)21412RRCRivCTCC該電路的振蕩周期該電路的