模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第6章波形的產(chǎn)生與變換電路

1、Chapter 6 波形的產(chǎn)生與變換波形的產(chǎn)生與變換2 2波形產(chǎn)生與變換波形產(chǎn)生與變換是電子技術(shù)中廣泛使用的電路。是電子技術(shù)中廣泛使用的電路。波形產(chǎn)生電路波形產(chǎn)生電路：在無外加輸入信號(hào)的情況下，能自：在無外加輸入信號(hào)的情況下，能自動(dòng)產(chǎn)生一定波形、一定頻率和幅值的交流信號(hào)。動(dòng)產(chǎn)生一定波形、一定頻率和幅值的交流信號(hào)。波形變換電路波形變換電路：能把外加輸入信號(hào)的波形變換成指：能把外加輸入信號(hào)的波形變換成指定的適合于系統(tǒng)應(yīng)用和處理的波形。定的適合于系統(tǒng)應(yīng)用和處理的波形。波形產(chǎn)生電路波形產(chǎn)生電路廣泛應(yīng)用于通廣泛應(yīng)用于通訊、廣播、電視等系統(tǒng)。訊、廣播、電視等系統(tǒng)。如矩形波、如矩形波、三角波、鋸齒波。廣泛應(yīng)

2、用于測三角波、鋸齒波。廣泛應(yīng)用于測量設(shè)備、數(shù)字系統(tǒng)和自控系統(tǒng)。量設(shè)備、數(shù)字系統(tǒng)和自控系統(tǒng)。3 34 4正弦波振蕩電路的工作原理正弦波振蕩電路的工作原理RC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路LC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器5 56.1 正弦波振蕩電路的工作原理正弦波振蕩電路的工作原理在振蕩電路中，是利用正反饋產(chǎn)生自激振蕩。在振蕩電路中，是利用正反饋產(chǎn)生自激振蕩。但正反饋的引入只是為振蕩提供了必要條件，而但正反饋的引入只是為振蕩提供了必要條件，而非充分條件。非充分條件。1、正弦波振蕩電路產(chǎn)生振蕩的條件、正弦波振蕩電路產(chǎn)生振蕩的條件dfUU 若若，則環(huán)路輸出可得到持續(xù)穩(wěn)定的正弦

3、波。，則環(huán)路輸出可得到持續(xù)穩(wěn)定的正弦波。6 6dfUU 由由1ofdodf UUUUUU得得1 FA正弦波振蕩電路產(chǎn)生振蕩的條件正弦波振蕩電路產(chǎn)生振蕩的條件 幅度平衡條件：幅度平衡條件：1 AFFA相位平衡條件：相位平衡條件：), 2, 1, 0(2FA nn 負(fù)反饋放大器的自激條件為負(fù)反饋放大器的自激條件為1 FA與上式差一負(fù)號(hào)，這是由于輸入端規(guī)定的反饋信號(hào)與上式差一負(fù)號(hào)，這是由于輸入端規(guī)定的反饋信號(hào)正方向不同所造成的。正方向不同所造成的。7 72、振蕩的建立和穩(wěn)定、振蕩的建立和穩(wěn)定 實(shí)際振蕩電路不需外部激勵(lì)信號(hào)，以實(shí)際振蕩電路不需外部激勵(lì)信號(hào)，以內(nèi)內(nèi)部噪聲或外部干擾部噪聲或外部干擾作輸入信

4、號(hào)，經(jīng)放大后再反饋，作輸入信號(hào)，經(jīng)放大后再反饋，周而復(fù)始使電路開始振蕩。周而復(fù)始使電路開始振蕩。 為了得到頻率為為了得到頻率為fo的正弦振蕩，可用的正弦振蕩，可用選頻選頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)從噪聲和干擾中選出頻率為從噪聲和干擾中選出頻率為fo的成分，并使整的成分，并使整個(gè)振蕩電路只對(duì)個(gè)振蕩電路只對(duì)fo滿足等幅振蕩條件。滿足等幅振蕩條件。 從噪聲和干擾中選出的從噪聲和干擾中選出的fo分量幅度很小，分量幅度很小，起振過程應(yīng)使振蕩電路增幅振蕩，即起振過程應(yīng)使振蕩電路增幅振蕩，即當(dāng)幅度足夠大后，再繼續(xù)增幅，將出現(xiàn)非線性失真，當(dāng)幅度足夠大后，再繼續(xù)增幅，將出現(xiàn)非線性失真，則需振蕩器幅度穩(wěn)定。故在振蕩電路中要有則需振

5、蕩器幅度穩(wěn)定。故在振蕩電路中要有穩(wěn)幅環(huán)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)節(jié)。1 FA8 83、電路組成、電路組成 放大電路放大電路正反饋網(wǎng)絡(luò)正反饋網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)幅電路穩(wěn)幅電路按組成選頻網(wǎng)絡(luò)的元件不同：按組成選頻網(wǎng)絡(luò)的元件不同： RC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路 LC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路 石英晶體正弦波振蕩電路石英晶體正弦波振蕩電路4、正弦波振蕩電路的分類、正弦波振蕩電路的分類正弦波振蕩電路應(yīng)具備下正弦波振蕩電路應(yīng)具備下述四個(gè)功能的部分組成：述四個(gè)功能的部分組成：9 9 判斷電路能否振蕩一般要經(jīng)過以下幾步：判斷電路能否振蕩一般要經(jīng)過以下幾步：1)檢查電路是否具有放大、反饋、選頻網(wǎng)絡(luò)三個(gè)組成部分。檢查電路是

6、否具有放大、反饋、選頻網(wǎng)絡(luò)三個(gè)組成部分。2)檢查放大器有無能穩(wěn)定工作點(diǎn)的偏置電路，放大器能否正常檢查放大器有無能穩(wěn)定工作點(diǎn)的偏置電路，放大器能否正常放大放大。3)分析是否滿足相位和振幅平衡條件。對(duì)于一般的振蕩電路來分析是否滿足相位和振幅平衡條件。對(duì)于一般的振蕩電路來講，可以認(rèn)為振幅平衡條件是滿足的。只需判斷是否滿足相位講，可以認(rèn)為振幅平衡條件是滿足的。只需判斷是否滿足相位平衡條件，即是否引入了正反饋。平衡條件，即是否引入了正反饋。具體做法是：具體做法是：斷開反饋信號(hào)至放大器的連接點(diǎn)，假設(shè)從該點(diǎn)引斷開反饋信號(hào)至放大器的連接點(diǎn)，假設(shè)從該點(diǎn)引人輸入信號(hào)人輸入信號(hào)Vi，極性為，極性為+，根據(jù)放大器的相

7、位關(guān)系來判斷所得反，根據(jù)放大器的相位關(guān)系來判斷所得反饋信號(hào)饋信號(hào)Vf的極性。如果的極性。如果Vf的極性為的極性為+，即為正反饋，滿足相位平，即為正反饋，滿足相位平衡條件，電路可以產(chǎn)生振蕩；如果衡條件，電路可以產(chǎn)生振蕩；如果Vf的極性為的極性為-，即為負(fù)反饋，即為負(fù)反饋，不滿足相位平衡條件，電路就不能產(chǎn)生振蕩。不滿足相位平衡條件，電路就不能產(chǎn)生振蕩。10106.2 RC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路1、文氏電橋（、文氏電橋（RC串并聯(lián)）振蕩器串并聯(lián)）振蕩器同相比例同相比例放大電路放大電路Z1、Z2、 R3 與與R4形形成四個(gè)橋臂成四個(gè)橋臂RC選頻網(wǎng)絡(luò)，選頻網(wǎng)絡(luò)，兼正反饋網(wǎng)絡(luò)兼正反饋網(wǎng)絡(luò)11111）

8、RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性)/1(111CjRZ 2222221/1/(CRjRCjRZ ）212ifZZZUUF 12211221111CRCRjCCRR RRR 21CCC 21 RCRCjF 131 oo31jRC1o 12122oo231 F3arctanoof 幅頻特性幅頻特性：相頻特性相頻特性：當(dāng)當(dāng)= =o o時(shí)，電路達(dá)到諧振，時(shí)，電路達(dá)到諧振，電路呈電路呈“電阻性電阻性”，此時(shí)，此時(shí)31 F 0fRCf 21o 幅值最大幅值最大RC1o 13132）起振條件及振蕩頻率）起振條件及振蕩頻率RC網(wǎng)絡(luò)諧振時(shí)滿足自激網(wǎng)絡(luò)諧振時(shí)滿足自激振蕩的相位平衡條件。振蕩的相位平衡條

9、件。RCf 21o 振蕩頻率：振蕩頻率：由同相放大電路：由同相放大電路：431RRA 由幅度起振條件：由幅度起振條件：31 F由選頻網(wǎng)絡(luò)可知，諧振時(shí)：由選頻網(wǎng)絡(luò)可知，諧振時(shí)：1 FA3 A或或432RR 14143）穩(wěn)幅環(huán)節(jié)）穩(wěn)幅環(huán)節(jié) 為了改善振蕩波形，一為了改善振蕩波形，一般采用外穩(wěn)幅電路。般采用外穩(wěn)幅電路。Uo IR4 PR4 TR4 R4 431RRAUo 也可采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻作也可采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻作R3。R4采用正溫度系數(shù)的熱采用正溫度系數(shù)的熱敏電阻，可起穩(wěn)幅作用敏電阻，可起穩(wěn)幅作用15152、RC移相式正弦波振蕩器移相式正弦波振蕩器移相網(wǎng)絡(luò)采用移相網(wǎng)絡(luò)采用RC移相器（

10、最大移相移相器（最大移相90 ） 。超前超前移相移相滯后滯后移相移相反相放大電路在通頻帶內(nèi)的反相放大電路在通頻帶內(nèi)的移相為移相為180 。三節(jié)三節(jié)RC電路為移相兼反饋網(wǎng)電路為移相兼反饋網(wǎng)絡(luò)，對(duì)某一頻率可實(shí)現(xiàn)絡(luò)，對(duì)某一頻率可實(shí)現(xiàn)180 相移，從而滿足振蕩條件。相移，從而滿足振蕩條件。RCf621o 振蕩頻率：振蕩頻率：1616優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單。：結(jié)構(gòu)簡單。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：選頻作用較差；選頻作用較差；頻率調(diào)節(jié)不方便；頻率調(diào)節(jié)不方便；輸出波形較差。輸出波形較差。一般用于振蕩頻率固定且穩(wěn)定性要求不高的場合。一般用于振蕩頻率固定且穩(wěn)定性要求不高的場合。1717RCf621o RCf 21o RC正弦波振蕩器

11、只能用作低頻振蕩器。正弦波振蕩器只能用作低頻振蕩器。振蕩頻率的范圍：振蕩頻率的范圍：1Hz 幾幾MHz例如，橋式振蕩器。例如，橋式振蕩器。選選R=1k，C=200pF，則，則 fo=796Hz RC正弦波振蕩器的振蕩頻率取決于正弦波振蕩器的振蕩頻率取決于R、C的數(shù)值。的數(shù)值。若提高振蕩頻率若提高振蕩頻率fo ，必須選擇較小的，必須選擇較小的R和和C值。值。foR基本放大電路的負(fù)載加重；基本放大電路的負(fù)載加重；C受到管子結(jié)電容和分布電容的限制。受到管子結(jié)電容和分布電容的限制。當(dāng)振蕩頻率高于當(dāng)振蕩頻率高于1MHz時(shí)，采用時(shí)，采用LC正弦波振蕩器。正弦波振蕩器。18186.3 LC正弦波振蕩電路正弦

12、波振蕩電路nLC選頻電路選頻電路n變壓器反饋式振蕩電路變壓器反饋式振蕩電路n電感反饋式（電感三點(diǎn)式）振蕩電路電感反饋式（電感三點(diǎn)式）振蕩電路n電容反饋式（電容三點(diǎn)式）振蕩電路電容反饋式（電容三點(diǎn)式）振蕩電路1919LjRCjLjRCjZ 1)(1一般一般R R，故近似認(rèn)為石英晶體對(duì)于，故近似認(rèn)為石英晶體對(duì)于fs 呈純阻性。呈純阻性。 當(dāng)當(dāng)f fs時(shí)，時(shí)，LCR支路呈感性，與支路呈感性，與Co產(chǎn)生并聯(lián)諧振，產(chǎn)生并聯(lián)諧振，等效為很大的純電阻。等效為很大的純電阻。串聯(lián)諧振頻率串聯(lián)諧振頻率LCf 21s 并聯(lián)諧振頻率并聯(lián)諧振頻率oop21CCCCLf os1CCf 33331）串聯(lián)型）串聯(lián)型 利用利用

13、f = fs時(shí)，石英晶體呈純時(shí)，石英晶體呈純阻阻性，相移性，相移為為0 的特性構(gòu)成的特性構(gòu)成。2）并聯(lián)型）并聯(lián)型 當(dāng)頻率在當(dāng)頻率在fs與與fp之間（之間（ fsfp ），石英晶），石英晶體相當(dāng)于體相當(dāng)于電感電感。3、石英晶體正弦波振蕩電路、石英晶體正弦波振蕩電路若首端或尾端交流接地，則其他兩若首端或尾端交流接地，則其他兩 端相位相同端相位相同3434 比較器是將一個(gè)模擬電壓信號(hào)與一個(gè)基準(zhǔn)電壓相比較器是將一個(gè)模擬電壓信號(hào)與一個(gè)基準(zhǔn)電壓相比較的電路。比較的電路。其輸出表示比較結(jié)果，只有兩種可能其輸出表示比較結(jié)果，只有兩種可能的狀態(tài)：高電平或低電平。的狀態(tài)：高電平或低電平。 比較器的輸入信號(hào)是連續(xù)變

14、化的模擬量，而輸出比較器的輸入信號(hào)是連續(xù)變化的模擬量，而輸出信號(hào)則是高、低電平。所以，信號(hào)則是高、低電平。所以，比較器可作為模擬電比較器可作為模擬電路和數(shù)字電路的路和數(shù)字電路的“接口接口”，廣泛地應(yīng)用于廣泛地應(yīng)用于A/D變換、變換、數(shù)字儀表、自動(dòng)控制和自動(dòng)檢測等技術(shù)領(lǐng)域，此外數(shù)字儀表、自動(dòng)控制和自動(dòng)檢測等技術(shù)領(lǐng)域，此外還可以用于非正弦波形的產(chǎn)生和變換電路還可以用于非正弦波形的產(chǎn)生和變換電路。3535 比較器可用通用的集成運(yùn)放組成，也可采用專用比較器可用通用的集成運(yùn)放組成，也可采用專用集成比較器。集成比較器。常用的比較器類型有：單門限比較器、遲滯常用的比較器類型有：單門限比較器、遲滯(滯回滯回)

15、比較器、窗口比較器等。比較器、窗口比較器等。 由集成運(yùn)放構(gòu)成的比較器，運(yùn)放通常工作在開環(huán)由集成運(yùn)放構(gòu)成的比較器，運(yùn)放通常工作在開環(huán)狀態(tài)或者引入正反饋，此時(shí)運(yùn)放工作在非線性區(qū)。狀態(tài)或者引入正反饋，此時(shí)運(yùn)放工作在非線性區(qū)。虛斷：虛斷：ii0uu時(shí)，時(shí)，uoUom或或uoUZuu時(shí)，時(shí)，uoUom或或uoUZ36366.5.1 單門限比較器單門限比較器1、過零過零比較器比較器1）工作原理）工作原理當(dāng)當(dāng)ui0時(shí)，時(shí)，uo=+Uom；當(dāng)；當(dāng)ui0 時(shí)，時(shí)，uo= Uom；運(yùn)放開環(huán)工作。運(yùn)放開環(huán)工作。ui與與u+相比較。相比較。電壓傳輸特性電壓傳輸特性波形變換波形變換37372）門限電壓）門限電壓(閾值）

16、閾值） 當(dāng)比較器的當(dāng)比較器的由一種狀態(tài)由一種狀態(tài)為另一為另一種狀態(tài)時(shí)相種狀態(tài)時(shí)相稱門限電壓稱門限電壓UT。門限電壓門限電壓UT = 0如何求門限值如何求門限值? 列出集成運(yùn)放同相輸入端（列出集成運(yùn)放同相輸入端（u）和反相輸入）和反相輸入端（端（u）電位的表達(dá)式，令它們相等，求出的輸入）電位的表達(dá)式，令它們相等，求出的輸入電壓即為電壓即為閾值電壓閾值電壓。38383）帶限幅的比較器）帶限幅的比較器輸出電壓幅度限制在某一范圍輸出電壓幅度限制在某一范圍。3939令令u= u+0 uREF12URRUTREF12iURRu 若若即即u+ + u- -則則uo = +Uz2、任意電平比較器、任意電平比較

17、器RFF212i211URRRuRRRu 4040 單門限比較器只有一個(gè)單門限比較器只有一個(gè)門限電壓（又稱門限電壓（又稱為閾值）為閾值），當(dāng)輸入電壓越過該門限電壓時(shí)，當(dāng)輸入電壓越過該門限電壓時(shí)，輸出電壓發(fā)生跳變。輸出電壓發(fā)生跳變。特點(diǎn)特點(diǎn): 電路簡單、靈敏度高電路簡單、靈敏度高。小結(jié)小結(jié):4141 單門限比較器的抗干擾能力差單門限比較器的抗干擾能力差 當(dāng)輸入信號(hào)在參考電壓附近時(shí)，當(dāng)輸入信號(hào)在參考電壓附近時(shí)，如果輸入信號(hào)還沒有變化時(shí)，出如果輸入信號(hào)還沒有變化時(shí)，出現(xiàn)干擾信號(hào)，現(xiàn)干擾信號(hào)，這個(gè)干擾信號(hào)就有這個(gè)干擾信號(hào)就有可能使比較器翻轉(zhuǎn)，出現(xiàn)不希望可能使比較器翻轉(zhuǎn)，出現(xiàn)不希望的誤動(dòng)作。的誤動(dòng)作。

18、輸入信號(hào)在參考電壓附近變化輸入信號(hào)在參考電壓附近變化也會(huì)導(dǎo)致頻繁動(dòng)作！也會(huì)導(dǎo)致頻繁動(dòng)作！ 解決方法：采用遲滯比較器解決方法：采用遲滯比較器。4242 6.5.2 遲滯比較器遲滯比較器1、電路結(jié)構(gòu)及工作原理、電路結(jié)構(gòu)及工作原理uu 令令得門限電壓：得門限電壓：o2f2RFF2ffuRRRURRRu z2f2RFF2ffTURRRURRRU z2f2RFF2ffTURRRURRRU 正反饋正反饋 ？iuu uiuo0UT+UZ-UZUTz2f2TTT2URRRUUU UT稱為稱為門限寬度門限寬度（回差回差）4343 UT與與Uz、R2和和Rf有關(guān)，有關(guān)，與與UREF無關(guān)無關(guān)。 UT 靈敏度靈敏度

19、抗干擾能力抗干擾能力 特點(diǎn)：特點(diǎn)： ui UT時(shí)，比較器不翻轉(zhuǎn)。時(shí)，比較器不翻轉(zhuǎn)。uiuo0UT+UZ-UZUTz2f2TTT2URRRUUU 4444單門限比較器滯回比較器4545小結(jié)小結(jié)遲滯比較器有滯回特性。有兩個(gè)閾值，當(dāng)輸入遲滯比較器有滯回特性。有兩個(gè)閾值，當(dāng)輸入電壓向單一方向變化時(shí)輸出僅躍變一次。電壓向單一方向變化時(shí)輸出僅躍變一次。uiuo0UT+UZ-UZUT4646如何繪制電壓傳輸特性曲線？如何繪制電壓傳輸特性曲線？電壓傳輸特性具有三個(gè)要素：電壓傳輸特性具有三個(gè)要素：輸出高、低電平輸出高、低電平，閾值電壓閾值電壓，輸入電壓過閾值電壓時(shí)輸出電壓的躍變方向輸入電壓過閾值電壓時(shí)輸出電壓的

20、躍變方向。已知：集成運(yùn)放的最大輸出電壓已知：集成運(yùn)放的最大輸出電壓Uom15V，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值UZ= 6V。4747 輸出高、低電平輸出高、低電平：取決于集成運(yùn)放輸出電壓的最：取決于集成運(yùn)放輸出電壓的最大幅值或輸出端限幅穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓。大幅值或輸出端限幅穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓。輸入電壓過閾值電壓時(shí)輸出電壓的躍變方向輸入電壓過閾值電壓時(shí)輸出電壓的躍變方向決定決定于輸入電壓是作用于集成運(yùn)放的反相輸入端還是于輸入電壓是作用于集成運(yùn)放的反相輸入端還是同相輸入端。若為前者，則輸入電壓大于閾值電同相輸入端。若為前者，則輸入電壓大于閾值電壓時(shí)輸出為低電平。若為后者，則輸入電壓大于壓時(shí)輸出為低電平。

21、若為后者，則輸入電壓大于閾值電壓時(shí)輸出為高電平。閾值電壓時(shí)輸出為高電平。閾值電壓閾值電壓：列出集成運(yùn)放同相輸入端（：列出集成運(yùn)放同相輸入端（u）和）和反相輸入端（反相輸入端（u）電位的表達(dá)式，令它們相等，）電位的表達(dá)式，令它們相等，求出的輸入電壓即為閾值電壓。求出的輸入電壓即為閾值電壓。4848已知：集成運(yùn)放的最大輸出電壓已知：集成運(yùn)放的最大輸出電壓Uom15V，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值UZ= 6V。49496.5.3 窗口比較器窗口比較器1、電路結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu) 用于判斷輸入電平是否處于兩個(gè)已知電壓之間用于判斷輸入電平是否處于兩個(gè)已知電壓之間的電壓比較器，常用于自動(dòng)測試系統(tǒng)、故障檢測的電壓

22、比較器，常用于自動(dòng)測試系統(tǒng)、故障檢測系統(tǒng)等場合。系統(tǒng)等場合。5050 當(dāng)當(dāng)uiUH時(shí)，時(shí)，uo1為為高電高電平平，D1導(dǎo)通；導(dǎo)通；uo2為為低電平低電平, D2截止，截止，uo= uo1。 當(dāng)當(dāng)uiUL時(shí)，時(shí)，uo2為高為高電平，電平，D2導(dǎo)通；導(dǎo)通；uo1為低為低電平，電平，D1截止，截止，uo= uo2。 當(dāng)當(dāng)UHuiUL時(shí)，時(shí)，uo1為為低電平，低電平，uo2為低電平，為低電平，D1、D2截止，截止，uo為低電平。為低電平。5151n方波發(fā)生電路方波發(fā)生電路n三角波發(fā)生電路三角波發(fā)生電路n 鋸齒波發(fā)生電路鋸齒波發(fā)生電路52526.6.1 方波發(fā)生電路方波發(fā)生電路 比較器的輸出電壓經(jīng)一定延

23、時(shí)，饋送作為比較器比較器的輸出電壓經(jīng)一定延時(shí)，饋送作為比較器的輸入電壓，使比較器自行翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生方波輸出。的輸入電壓，使比較器自行翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生方波輸出。1、電路組成、電路組成RC積分電路積分電路延時(shí)兼反饋延時(shí)兼反饋遲滯比較器遲滯比較器開關(guān)電路開關(guān)電路限流限流電阻電阻53532、工作原理、工作原理設(shè)設(shè)t=0時(shí)，時(shí)，uo=+Uz ， uC=0門限電平門限電平Z211TURRRU Z211TURRRU UZ 經(jīng)經(jīng)R向向C充電充電 uC按指數(shù)規(guī)律按指數(shù)規(guī)律 當(dāng)當(dāng)uC UT+ 時(shí)時(shí) uo跳變?yōu)樘優(yōu)? -UZ此時(shí)此時(shí)C經(jīng)經(jīng)R放電放電 uC按指數(shù)規(guī)律按指數(shù)規(guī)律 當(dāng)當(dāng)uC UT- -時(shí)時(shí) uo又上跳到又上跳到U

24、Z5454如此周而復(fù)始，產(chǎn)生如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩，輸出方波。振蕩，輸出方波。55553、振蕩周期、振蕩周期電容充放電過程中，電容充放電過程中，uc的變化規(guī)律如下：的變化規(guī)律如下： tCCCCeuuutu )()0()()(把把t1作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)Z2110URRR)(uC ZU)(uC ZtZZCUeUURRRtu )(211RC t2t1=T/2Z2112URRR)t (uC 5656 21212RRlnRCT振蕩頻率：振蕩頻率：Tf1 57574、占空比可調(diào)的矩形波產(chǎn)生電路、占空比可調(diào)的矩形波產(chǎn)生電路 占空比：矩形波中高電平的持續(xù)時(shí)間與振蕩周期占空比：矩形波中高電平的持續(xù)時(shí)間

25、與振蕩周期的比值。方波的占空比為的比值。方波的占空比為50%。%100%1002111 TT CRrR 1dw1 CRrRR 2d ww2 其中其中rd是二極管是二極管D的導(dǎo)通電阻。的導(dǎo)通電阻。改變改變Rw 的中點(diǎn)位置，占空比就可的中點(diǎn)位置，占空比就可改變。改變。 為改變輸出方波的占空比，可改變電容為改變輸出方波的占空比，可改變電容C的充、的充、放電時(shí)間常數(shù)。放電時(shí)間常數(shù)。占空比：占空比：58586.6.2 三角波發(fā)生器三角波發(fā)生器三角波發(fā)生器是由遲滯比較器三角波發(fā)生器是由遲滯比較器A1和積分器和積分器A2閉環(huán)組閉環(huán)組合而成的。合而成的。1、電路組成、電路組成2、工作原理、工作原理設(shè)設(shè)t =

26、0時(shí)，時(shí)，uo1=+Uz 運(yùn)放運(yùn)放A1同相端的電位：同相端的電位：212o211zRRRuRRRUu uC=0 ，uo= uC=0此時(shí)，此時(shí)， uo1通過通過R4向電容向電容C恒流充電，恒流充電，uC ，uo 。iC=Uz/R4過零比較過零比較5959 212o211zRRRuRRRUu當(dāng)當(dāng)u+0時(shí)，時(shí)，A1翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)，uo1 Uzz21omoURRUu C恒流放電，恒流放電，uC線性線性 ，uo線性線性 。C恒流充電，恒流充電，uC線性線性 ，uo線性線性 。 212o211zRRRuRRRUu6060 212o211zRRRuRRRUu當(dāng)當(dāng)u+0時(shí)，時(shí)，A1翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)，uo1跳變?yōu)樘優(yōu)?

27、Uz。z21omoURRUu 如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩，輸出三角波蕩，輸出三角波C恒流放電，恒流放電，uC線性線性 ，uo線性線性 。61613、振蕩周期、振蕩周期214zmo444RCRRUUCRT mo4Z2121UdtRUCuttC t2 t1=T/262626.6.3 鋸齒波發(fā)生電路鋸齒波發(fā)生電路為了獲得鋸齒波，應(yīng)改變積分器的充放電時(shí)間常數(shù)。為了獲得鋸齒波，應(yīng)改變積分器的充放電時(shí)間常數(shù)。63636.6.4 6.6.4 壓控振蕩電路壓控振蕩電路 通過外加的電壓控制端來控制輸出信號(hào)的頻率通過外加的電壓控制端來控制輸出信號(hào)的頻率 -+R2R1R3uo1DZ-+uoCR5A1A2ZUR4Duiu+控制電壓控制電壓u ui i0 0 設(shè)電源接通時(shí)，設(shè)電源接通時(shí)，u uo1o1=+U=+UZ Z，D D截止，截止，C C充電，充電，