信号生产电路ppt课件.pptx

信号生产电路 1运放工作在线性区时的特点2运放工作在非线性区时的特点3电压比较器4迟滞比较器5方波 三角波 锯齿波发生器 6 1 UOM UOM Ao越大 运放的线性范围越小 必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围 1运放工作在线性区时的特点 例 若UOM 12V Ao 106 则 ui 12 V时 运放处于线性区 线性放大区 6 2 由于运放的开环放大倍数很大 输入电阻高 输出电阻小 在分析时常将其理想化 称其所谓的理想运放 理想运放的条件 放大倍数与负载无关 分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行 运放工作在线性区的特点 一 在分析信号运算电路时对运放的处理 6 3 二 分析运放组成的线性电路的出发点 虚短路虚开路放大倍数与负载无关 可以分开分析 6 4 非线性应用 是指由运放组成的电路处于非线性状态 输出与输入的关系uo f ui 是非线性函数 由运放组成的非线性电路有以下三种情况 1 电路中的运放处于非线性状态 比如 运放开环应用 运放电路中有正反馈 运放处于非线性状态 2运放工作在非线性区时的特点 6 5 2 电路中的运放处于线性状态 但外围电路有非线性元件 二极管 三极管 稳压管等 ui 0时 ui 0时 6 6 3 另一种情况 电路中的运放处于非线性状态 外围电路也有非线性元件 二极管 三极管 由于处于线性与非线性状态的运放的分析方法不同 所以分析电路前 首先确定运放是否工作在线性区 确定运放工作区的方法 判断电路中有无负反馈 若有负反馈 则运放工作在线性区 若无负反馈 或有正反馈 则运放工作在非线性区 处于非线性状态运放的特点 1 虚短路不成立 2 输入电阻仍可以认为很大 3 输出电阻仍可以认为是0 6 7 3电压比较器 特点 运放处于开环状态 当ui UR时 uo Uom当ui UR时 uo Uom 一 若ui从同相端输入 6 8 UR 当uiUR时 uo Uom 二 若ui从反相端输入 6 9 三 过零比较器 UR 0时 6 10 例 利用电压比较器将正弦波变为方波 6 11 电路改进 用稳压管稳定输出电压 电压比较器的另一种形式 将双向稳压管接在负反馈回路上 6 12 比较器的特点 1 电路简单 2 当Ao不够大时 输出边沿不陡 3 容易引入干扰 过零附近仍处于放大区 6 13 一 下行迟滞比较器 分析 1 因为有正反馈 所以输出饱和 2 当uo正饱和时 uo UOM U 3 当uo负饱和时 uo UOM 4迟滞比较器 特点 电路中使用正反馈 运放处于非线性状态 1 没加参考电压的下行迟滞比较器 6 14 分别称UH和UL上下门限电压 称 UH UL 为回差 当ui增加到UH时 输出由Uom跳变到 Uom 当ui减小到UL时 输出由 Uom跳变到Uom 传输特性 小于回差的干扰不会引起跳转 跳转时 正反馈加速跳转 6 15 例 下行迟滞比较器的输入为正弦波时 画出输出的波形 6 16 2 加上参考电压后的下行迟滞比较器 加上参考电压后的上下限 6 17 下行迟滞比较器两种电路传输特性的比较 6 18 例 R1 10k R2 20k UOM 12V UR 9V当输入ui为如图所示的波形时 画出输出uo的波形 6 19 首先计算上下门限电压 6 20 根据传输特性画输出波形图 2V 6 21 u 0时翻转 可以求出上下门限电压 二 上行迟滞比较器 当u u 0时 uo UOM当u u 0时 uo UOM 1 没加参考电压的上行迟滞比较器 6 22 上下门限电压 6 23 上下门限电压 当uo UOM时 当uo UOM时 2 加上参考电压后的上行迟滞比较器 6 24 传输特性 6 25 迟滞比较器电路改进 为了稳定输出电压 可以在输出端加上双向稳压管 思考题 如何计算上下限 6 26 一 电路结构 上下门限电压 下行的迟滞比较器 输出经积分电路再输入到此比较器的反相输入端 5方波发生器 6 27 二 工作原理 1 设uo UOM 此时 输出给C充电 则 u UH 一旦uc UH 就有u u 在uc UH时 u u uo保持 UOM不变 uo立即由 UOM变成 UOM 6 28 此时 C经输出端放电 2 当uo UOM时 u UL uc降到UL时 uo上翻 当uo重新回到 UOM以后 电路又进入另一个周期性的变化 6 29 0 T 输出波形 6 30 RC电路 起反馈和延迟作用 获得一定的频率 下行迟滞比较器 起开关作用 实现高低电平的转换 方波发生器各部分的作用 6 31 三 周期与频率的计算 f 1 T uc上升阶段表示式 uc下降阶段表示式 6 32 方波发生器电路的改进 6 33 思考题 点b是电位器RW的中点 点a和点c是b的上方和下方的某点 试定性画出点电位器可动端分别处于a b c三点时的uo uc相对应的波形图 6 34 电路一 方波发生器 矩形波 积分电路 三角波 6三角波发生器 此电路要求前后电路的时间常数配合好 不能让积分器饱和 6 35 uo 三角波的周期由方波发生器确定 其幅值也由周期T和参数R C决定 6 36 电路二 电路一的改型 反向积分电路 上行迟滞比较器 特点 由上行的迟滞比较器和反相积分器级联构成 迟滞比较器的输出作为反相积分器的输入 反相积分器的输出又作为迟滞比较器的输入 6 37 上行的迟滞比较器 回顾 上下门限电压 6 38 回顾 反相积分器 6 39 6 40 周期和频率的计算 6 41 电路三 是电路二的改型电路 调整电位器RW可以使三角波上下移动 即给纯交流的三角波叠加了一个直流分量 6 42 T1时间段 电容C通过R 放电 T2时间段 电容C通过R充电 充放电的时间T1 T