非正弦波信号发生器.ppt

8.2 非正弦波信号发生器,主要组成部分,(1) 具有开关特性的器件（如电压比较器、BJT等）,(2) 反馈网络,主要作用 产生高、低电平。,主要作用 将输出电压适当地反馈给开关器件 使之改变输出状态。,(3) 延时环节,主要作用 实现延时，以获得所需要的振荡频率。,主要特点,振荡条件比较简单，只要反馈信号能使比较电路状态发生变化，即能产生周期性的振荡。,8.2.1 方波发生器,1. 电路组成,延迟环节,迟滞比较器,2 工作原理,设t=0时,uC(0)=0,uO= +UZ,则,=+FUZ,uC按指数规律上升,a. 当t0时,电容C充电,iC,uO、uC波形图,uO=+UZ,b. 当uCFUZ 时,uR= FUZ,uO= UZ,- FUZ,+ FUZ,iC,c. 当uO= UZ时,uR= FUZ,uC按指数规律下降,电容C放电,iC,d. 当uC FUZ 时,UR=FUZ,uO=UZ,iC,e. 当uO=+UZ时,UR=FUZ,uC又按指数规律上升,电容C又充电,iC,uO、uC波形图,uO为方波,iC,根据三要素法,3. 主要参数计算,如果选定时间起点为t2，那么,振荡频率,由此得电路的振荡周期,当 t=T/2 时,即,振荡频率,例1 对图示电路如何改进，可改变信号占空比？,答 如果将方波信号发生器中的电容C的充电和放电回路分开,使充电 和放电的时间常数 不相等，即可改变 信号的占空比。,改进电路,例2 在图示电路中，如果电阻R+ R，输出波形的占空比是大于还是小于50%？,答 如果电阻R+ R，那么，电容C的充电时间将大于放电时间，输出波形的占空比大于50%。,8.2.2 三角波和锯齿波发生器,1电路组成,迟滞比较器,积分器,图中,2工作原理,(1) 当 时,输出电压,电容 C充电,uO随时间线性下降,设uC(0)=0,波形图,(2) 当 时,令,UZ,得uO1翻转时的输出电压,波形图,(3) 当 uB0时,电容器放电,输出电压,uO随时间线性上升,UZ,波形图,令,(4) 当 uB0时,t,uO , uO1,O,uO,uO1,UZ,UZ,波形图,得uO1翻转时的输出电压,波形图,uO1 方波,uO 三角波,输出波形,(1) 输出电压幅值,3. 主要参数计算,(a) 三角波幅值,(b) 方波幅值,(2) 振荡频率,三角波从零上升到Uom的时间是T/4,由图可知,由于,故电路的振荡周期,振荡频率,(a),(b),答 输出波形上升和下降的斜率不等。,例3 如果用图(a)示电路替代图(b)示电路的电阻R，那么输出电压uO的波形如何变化？,替代R,例4 在上图示电路中，如果电阻R+ R，画出输出电压的波形。,解 输出信号的波形如右图示。,8.2.3 压控振荡器,1. 原理图,图中模拟开关S受控于uO,a. 当uO=+UZ时，开关S接通+U。,b. 当uO= UZ时，开关S接通U。,(1) 工作原理,图中,(a) 当 时,U通过R向 C充电,S 接电源 +U,uO1随时间线性下降,设uC(0)=0,+,uC,(b) 当 uB0 时,电容反向充电,开关S 接 U,uO1随时间线性上升,uO1,R,C,A2,A1,R1,R2,R3,uO,DZ,B,+,+,U,+U,S,(c) 当 uB 0 时,电容 又正向充电,S又接U,C,uO1又随时间线性下降,+,uC,uO,C,+,uC,uO1 三角波,uO 输出方波,