方波三角波电路工作原理ppt课件

电压传输特性,UOM,+UOM,运放处于开环状态,一、单限电压比较器,门限电压UT(阈值电平)：输出跃变所对应的输入电压。,当u+u时，uo=+UOMu+u时，uo=UOM,即uiUR时，uo=UOM,可见，在ui=UR处输出电压uo发生跃变。,参考电压,u+=UR，u=ui,输出带限幅的单限电压比较器,设稳压管的稳定电压为UZ，忽略稳压管的正向导通压降则uiUR，uo=UZ,uiUR时，uo=UOM,二、滞回电压比较器,上门限电压,下门限电压,电路中引入正反馈(1)提高了比较器的响应速度；(2)输出电压的跃变不是发生在同一门限电压上。,当uo=+UOM时：,当uo=UOM时：,门限电压受输出电压的控制,R2,，,分析,上门限电压UT1：ui逐渐增加时的门限电压,下门限电压UT2：ui逐渐减小时的门限电压,两次跳变之间具有迟滞特性滞回比较器,根据叠加原理，有,当参考电压UR不等于零时,上门限电压,下门限电压,改变参考电压UR，可使传输特性沿横轴移动。,定义：回差电压,与过零比较器相比具有以下优点：1.改善了输出波形在跃变时的陡度。2.回差提高了电路的抗干扰能力，U越大，抗干扰能力越强。,结论：1.调节RF或R2可以改变回差电压的大小。2.改变UR可以改变上、下门限电压，但不影回差电压U。,电压比较器在数据检测、自动控制、超限控制报警和波形发生等电路中得到广泛应用。,信号发生器的作用：产生一定频率、幅值的输出波形（如正弦波、方波、三角波、锯齿波等）。特点：不用外接输入信号即可产生输出信号。,在电子电路中用以产生各类电子信号的电路称为信号发生器，又称波形发生器或振荡器。,7.4集成运放在波形产生方面的应用,7.4.2矩形波信号发生器,1.电路结构,由滞回比较器、,RC充放电电路组成，,电容电压uC即是比较器的输入电压(u-)，,2.工作原理,设电源接通时，uo=+UOM，uC(0)=0。,电阻R2两端的电压UR即是比较器的参考电压(u+)。,uo通过RF对电容C充电，uC按指数规律增长。,充电,当uo=+UOM时，电容充电，uC上升，,电容放电，uC下降，,当uCUR时，uo跳变成UOM,当uC|UR|时，uo又再次跳变为+UOM，电容又重新充电。,放电,2.工作原理,滞回比较器的电压传输特性,3.工作波形,T=T1+T2,电容充放电过程，uC的响应规律为,4.周期与频率,0,t,在充电过程中,在放电过程中,0,t,在充电过程中,在放电过程中,则矩形波的周期为,由于上述电路的充放电时间常数相同：=RFC,所以,矩形波的频率,矩形波常用于数字电路中作为信号源,在脉冲电路中，通常将矩形波的高电平时间T1与周期T之比称为占空比，用字母q表示，即：,上述电路的占空比为,则占空比为50%的矩形波就称为方波。,1.基本电路:方波发生器矩形波积分电路三角波,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。,7.4.3三角波和锯齿波信号发生器,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。,R1,R2,R4,R3,UZ,DZ,A1,uO1,三角波发生器由,组成,A1滞回电压比较器,A2反相积分电路,2.实用的三角波发生器,(1)电路结构,(2)工作原理,A1：滞回比较器因u-=0，所以当u+=0时，A1状态改变,输出uo1改变(+UZ跃变到UZ或UZ跃变到+UZ)，,当,同时积分电路的输入、输出电压也随之改变。,u+1=u-1,输出uo1改变(+UZ跃变到UZ或UZ跃变到+UZ)。,由此可得门限电压：,上门限电压,下门限电压,(3)工作波形,(4)周期与频率,T=T1+T2=2T1=2T2,这里取tt0=T1时进行计算，由工作波形可见,由图示积分电路可得输出电压uo的表达式为,(4)周期与频