第8章,波形发生与变换

第八章波形的发生与变换电路 8 1正弦波振荡电路 8 2电压比较器 8 3非正弦波发生电路 模电 一 产生正弦波振荡的条件 只有正反馈电路才能产生正弦波振荡 8 1 1正弦波振荡器的基本原理 第八章 第一节 反馈信号代替了放大电路的输入信号 Xd Xf 正弦波振荡的条件 所以 正弦波振荡条件也可以写成 正弦波振荡的条件 1 振幅条件 第一节 起振条件和稳幅原理 振荡建立与稳定过程图 起振条件 结果 产生增幅振荡 略大于 第一节 1 被动 器件非线性2 主动 在反馈网络中加入非线性稳幅环节 用以调节放大电路的增益 稳幅 1 放大电路 二 正弦波振荡器的一般组成 2 正反馈网络 3 选频网络 只对一个频率满足振荡条件 从而获得单一频率的正弦波输出 4 稳幅电路 选频网络组成 R C和L C 正弦波振荡器 石英晶体 第一节 8 1 2RC正弦波振荡电路 一 RC串并联网络的选频特性 R1C1串联阻抗 R2C2并联阻抗 第一节 选频特性 2 2 第一节 如果 R1 R2 R C1 C2 C 则 选频特性 w wo时 第一节 RC串并联网络的频率特性曲线 第一节 二 RC桥式振荡器的工作原理 在f0处 满足相位条件 因为 同相放大器 文氏桥选频电路 第一节 二 RC桥式振荡器的工作原理 AF 1 A 3 同相放大器 文氏桥选频电路 起振条件 第一节 A 3 例题 R 1k C 0 1 F R1 10k Rf为多大时才能起振 振荡频率f0 AF 1 A 3 2 10 20k 1592Hz 起振条件 第一节 能自动稳幅的振荡电路 起振时RT 2R1 使A 3 易起振 当uo幅度自激增长达某一值时 RT 2R1 A 3 当uo进一步增大时 RT 2R1 使A 3 因此uo幅度自动稳定于某一幅值 第一节 能自动稳幅的振荡电路 Rf1 Rf2略大于2R1 随着uo的增加 Rf2逐渐被短接 A自动下降 输出自动被稳定于某一幅值 将Rf分为二个 Rf1和Rf2 Rf2并联二极管 第一节 K 双联波段开关 切换R 用于粗调振荡频率 C 双联可调电容 改变C 用于细调振荡频率 振荡频率的调节 振荡频率 第一节 end 8 2电压比较器 将一个模拟电压信号与一参考电压相比较 输出一定的高低电平 功能 特性 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 8 2 1概述 第八章 一 电压传输特性uo f ui 求解三要素 第二节 1 输出电压高低电平UOH和UOL 2 阈值电压UT的数值 3 当uI变化且经过UT时 uO跃变的方向 即是从UOH变到UOL还是从UOL变到UOH 1 运放工作在非线性状态的判定 电路开环或引入正反馈 二 运放工作在非线性状态基本分析方法 2 运放工作在非线性状态的分析方法 若U U 则UO UOM 若U U 则UO UOM 虚断 运放输入端电流 0 注意 此时不能用虚短 第二节 一 过零比较器 阈值电压UT 0 8 2 2单限比较器 第二节 例题 利用电压比较器将正弦波变为方波 第二节 用稳压管稳定输出电压 忽略了UD 限幅电路 使输出电压稳定 第二节 稳幅电路的另一种形式 将双向稳压管接在负反馈回路上 R R 第二节 二 单门限比较器 与参考电压比较 UREF UREF为参考电压 当ui UREF时 uo Uom当ui UREF时 uo Uom 运放处于开环状态 第二节 阈值电压UT UREF UREF 当uiUREF时 uo Uom 若ui从反相端输入 第二节 8 2 3滞回比较器 特点 电路中使用正反馈 1 正反馈 所以输出饱和 2 当uo正饱和时 uo UOM 3 当uo负饱和时 uo UOM 第二节 滞回比较器 设ui 当ui UT uo从 UOM UOM 这时 uo UOM U UT 设初始值 uo UOM U UT 设ui 当ui UT uo从 UOM UOM 第二节 传输特性 UT 上门限电压UT 下门限电压UT UT 称为回差 第二节 阈值电压有两个 UT 和UT 例 设输入为正弦波 画出输出的波形 第二节 加上参考电压后的滞回比较器 上下限 第二节 例题 R1 10k R2 10k UZ 6V UR 10V 当输入ui为如图所示的波形时 画出输出uo的波形 上下限 第二节 第二节 8 2 4窗口比较器 特点 双限比较器 当uI URL时 uO1 UOM uO2 UOMD1截止 D2导通uO UZ 第二节 参考电压 URH URL 当uI URH时 uO1 UOM uO2 UOMD1导通 D2截止uO UZ 8 2 4窗口比较器 当URL uI URH时 uO1 UOM uO2 UOMD1截止 D2截止uO 0 第二节 end 参考电压 URH URL 一 电路结构及工作原理 由滞回比较电路和RC定时电路构成的 上下限 8 3非正弦波发生电路 8 3 1矩形波发生电路 第八章 工作原理 1 设uo UOM 此时 输出给C充电 uc 则 u UT 设uC初始值uC 0 0 方波发生器 第三节 一旦uc UT 就有u u 在uc UT 时 u u uo立即由 UOM变成 UOM uo保持 UOM不变 第三节 此时 C经输出端放电 再反向充电 2 当uo UOM时 u UT uc达到UT 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 第三节 二 波形分析及主要参数 此期间是分析问题时的假设 实际上用示波器观察波形时看不到这段波形 第三节 周期与频率的计算 T T1 T2 2T2 因正反向充电条件一样T1 T2 T2阶段uc t 的过渡过程方程为 第三节 UC UOM t T2时 第三节 设Rwa Rwc 三 占空比可调电路 第三节 8 3 2三角波发生器 三角波发生器波形图 电路与工作原理 第三节 电路与工作原理 8 3 3锯齿波发生器 应改变积分器的充放电时间常数 第三节 锯齿波发生电路及其波形 end 第三节 本章小结 1 正弦波振荡产生的条件 一是构成正反馈电路 二是 AF 1 正弦波振荡电路由放大器 反馈网络 选频网络和稳幅环节构成 2 正弦波振荡电路主要有RC振荡电路和LC振荡电路两种 RC振荡电路主要用于中低频场合 LC振荡电路主要用于高频场合 小结 3 比较器是一种能比较两个模拟量大小的电路 由于集成运放的开环电压增益很高 所以当集成运放工作在开环状态时 可以作为比较器使用 这时 运放工作在非线性状态 其