模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課件波形發(fā)生電路和集成運放的非線性應(yīng)用

1、9.1 正弦波振蕩電路第九章 波形發(fā)生電路和集成運放的非線性應(yīng)用9.2 電壓比較電路9.3 非正弦波發(fā)生電路1第九章 波形發(fā)生電路和集成運放的非線性應(yīng)用習(xí)題：9-5、 9-6 、9-9、9-16 、9-17 9-221. 2. 3.選作： 9-4 、2 重點： 正弦波振蕩電路的組成及振蕩條件的判斷; 橋式RC正弦波振蕩電路的組成和工作原理; LC正弦波振蕩電路的組成和工作原理; 比較器電壓傳輸特性的分析方法; 矩形波、三角波、鋸齒波振蕩電路的波形分析。重點與難點3重點與難點 難點：本章所講述的電路具有一定的綜合性，既含有集成運放工作在線性區(qū)的積分運算電路，又含有集成運放工作在非線性區(qū)的滯回比較

2、器，因而給學(xué)習(xí)帶來一定的困難。49.1 正弦波振蕩電路9. 1. 1 概述 自激振蕩是指：即使放大電路的輸入端不加信號，它的輸出端也會出現(xiàn)某一頻率和幅度的波形。在這個頻率點上，負反響電路已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎错戨娐贰?負反響放大電路的自激振蕩是要消除的，而正弦波發(fā)生電路就是利用這種自激振蕩的現(xiàn)象來產(chǎn)生正弦信號。這里，人為引入了正反響。 5 正弦波發(fā)生電路的框圖正弦波發(fā)生電路的框圖 電路的輸入信號 電路的凈輸入信號 電路的反饋信號 電路的輸出信號 在正弦波發(fā)生電路中，人為地接成正反響。 6正弦波發(fā)生電路的框圖 即使輸入信號 ，當(dāng)反響信號能完全代替原來的凈輸入信號，即 時，仍可以產(chǎn)生輸出信號 。存在1.正

3、弦波發(fā)生電路的自激條件7 是正弦波發(fā)生電路中能維持等幅自激振蕩的平衡條件。因為， 、 是復(fù)數(shù)，所以式包含幅值條件和相位條件，即 幅值條件相位條件8 要建立振蕩起振，電路須滿足正反響條件即： ，同時使反響信號 大于凈輸入信號 。只有這樣，才能使電路中自激振蕩和輸出信號由小到大建立起來。 起振的幅值條件：92.正弦波發(fā)生電路的組成局部 一般由以下根本局部組成：1.寬頻帶放大電路；2.引入正反響的反響網(wǎng)絡(luò)；3.選頻網(wǎng)絡(luò)； 正弦波發(fā)生電路的輸出波形應(yīng)是單一頻率的正弦波，要求電路只在所需的頻率上滿足起振和維持振蕩的條件。 選頻網(wǎng)絡(luò)可設(shè)置在放大電路或正反響網(wǎng)絡(luò)中。通常正反響網(wǎng)絡(luò)和選頻網(wǎng)絡(luò)合二為一。104.

4、穩(wěn)幅環(huán)節(jié) 電路滿足起振條件后，輸出信號將逐漸增大。當(dāng)幅值增大到一定程度后，放大電路中的晶體管進入飽和或者截止區(qū)，輸出波形將產(chǎn)生失真。故電路中還必須有穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，其作用是在振蕩建立后，使幅值條件從 自動演變?yōu)?，使輸出波形根本不失真。2.正弦波發(fā)生電路的組成局部113.正弦波發(fā)生電路的分析方法1分析電路的組成; 是否包含放大、反響、選頻和穩(wěn)幅等根本環(huán)節(jié)。2分析放大電路能否正常工作; 是否有適宜的靜態(tài)工作點,動態(tài)信號是否能夠輸入、輸出和放大。3檢查電路能否滿足自激條件； 檢查相位平衡條件和 幅值平衡條件，關(guān)鍵檢查相位平衡條件。 123.正弦波發(fā)生電路的分析方法（4）估算振蕩頻率 （ ）。 取決于選頻

5、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。13 RC正弦波發(fā)生電路、LC正弦波發(fā)生電路、 石英晶體正弦波發(fā)生電路。 RC正弦波發(fā)生電路振蕩頻率較低，一般在1MHz以下； LC正弦波發(fā)生電路的振蕩頻率都在1MHz以上； 石英晶體正弦波發(fā)生電路也可等效為LC正弦波發(fā)生電路，其振蕩頻率十分穩(wěn)定。正弦波發(fā)生電路類型分為：3.正弦波發(fā)生電路的分析方法149.1.2 RC正弦波發(fā)生電路 RC正弦波發(fā)生電路可分為：RC串、并聯(lián)電路式橋式、移相式、雙T電路式等類型。 最常用的是RC串、并聯(lián)電路式。 151RC串、并聯(lián)電路的選頻特性 電路由 和 的串聯(lián)以及 和 的并聯(lián)組合串聯(lián)而成，它在RC正弦波發(fā)生電路中既是反響網(wǎng)絡(luò)又是選頻網(wǎng)絡(luò)。 9.1.2

6、 RC正弦波發(fā)生電路169.1.2 RC正弦波發(fā)生電路17通常取 電路的特征角頻率：9.1.2 RC正弦波發(fā)生電路18相頻特性為： 幅頻特性為：幅值最大為1/3 在特征諧振頻率點上RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)呈電阻性。9.1.2 RC正弦波發(fā)生電路19RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性 時， F幅值最大，為1/3 9.1.2 RC正弦波發(fā)生電路202 RC橋式正弦波發(fā)生電路1電路組成 由RC串、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和同相比例運算電路構(gòu)成。RC橋式正弦波發(fā)生電路 和 為集成運放引入負反饋，該反饋網(wǎng)絡(luò)沒有選頻作用。 212振蕩條件和起振條件1 產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件 利用瞬時極性法判斷電路引入了正反響。 斷開 到運放同相輸入端的連線

7、，加入瞬時極性為正的電壓 。在某一頻率點 上， 和 極性相同。 電路滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件。 222 產(chǎn)生振蕩的起振條件和幅值平衡條件同相比例電路電壓增益為： 已知當(dāng) 時， 起振條件為 維持振蕩的幅值平衡條件： 233振蕩的穩(wěn)幅和穩(wěn)頻*1 振蕩幅值的穩(wěn)定 對于實際的正弦波發(fā)生電路，電源電壓、溫度、濕度等外界因素的變化將導(dǎo)致晶體管和電路元件參數(shù)發(fā)生改變，從而破壞維持振蕩的幅值平衡條件 。為了穩(wěn)定輸出電壓的幅值，可以在放大電路的負反響回路中采用非線性元件來自動調(diào)整反響的強弱。如溫控電阻。24 2 振蕩頻率的穩(wěn)定 在實用電路中往往要求正弦波發(fā)生電路的振蕩頻率有一定的穩(wěn)定度。 正弦波發(fā)生電路振蕩頻

8、率穩(wěn)定的條件是相頻特性曲線 在 附近的斜率小于零。即 25 RC橋式正弦波發(fā)生電路中，同相放大電路的輸出電阻很小，可視為零；輸入阻抗很大，可忽略其對RC串、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的影響。所以電路的振蕩頻率就是RC串、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的特征諧振頻率： （4）振蕩頻率 （ ）的計算 RC正弦波發(fā)生電路通常只能用作低頻和中頻正弦波發(fā)生電路 。 263RC移相式正弦波發(fā)生電路1電路組成和振蕩條件的實現(xiàn) 放大電路是反相輸入的帶電壓并聯(lián)負反響的運放電路。 假設(shè)要滿足相位平衡條件，反響網(wǎng)絡(luò)還必須在某一特定的頻率點上再移相 ，使27 一節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)可以移相090，需要滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件，必須有三節(jié)或者三節(jié)以上的移相電路。

9、 只需要調(diào)整 ，就可以產(chǎn)生正弦波振蕩。 1電路組成和振蕩條件的實現(xiàn)282振蕩頻率的定量計算*振蕩時反響系數(shù)為： 為達幅值平衡，應(yīng)有 29 RC移相電路的相頻特性 RC移相式正弦波發(fā)生電路一般用于振蕩頻率固定且穩(wěn)定性要求不高的場合，其頻率范圍為幾Hz幾十kHz。304雙T選頻網(wǎng)絡(luò)正弦波發(fā)生電路* 和 為集成運放引入正反響，雙T網(wǎng)絡(luò)引入負反響，同時又是選頻網(wǎng)絡(luò)。 雙T網(wǎng)絡(luò)特征頻率為： 31 調(diào)整 可以改變正反響量，使之既滿足起振要求，又不因正反響過強而使波形嚴重失真。 穩(wěn)壓管 和 用來穩(wěn)定輸出幅值。通常選其穩(wěn)定電壓約為輸出不失真正弦波峰峰值的1.5倍。 4雙T選頻網(wǎng)絡(luò)正弦波發(fā)生電路* 32 雙T網(wǎng)

10、絡(luò)比RC串、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有更好的選頻特性。 其缺點是頻率調(diào)節(jié)困難，通常適用于需要產(chǎn)生固定頻率的場合。 4雙T選頻網(wǎng)絡(luò)正弦波發(fā)生電路* 339.1.3 LC正弦波發(fā)生電路 LC正弦波發(fā)生電路通常用于產(chǎn)生高頻(1MHz)正弦信號。 LC正弦波發(fā)生電路和RC正弦波發(fā)生電路相比，構(gòu)成方法類似，其選頻網(wǎng)絡(luò)采用可調(diào)諧的LC回路。 LC回路工作在諧振頻率時電路能提供較大的增益，而其余頻率的信號被大大衰減。34 通用型集成運放的頻帶較窄，高速型集成運放本錢高，故LC正弦波發(fā)生電路一般采用分立元件組成。 由LC并聯(lián)諧振回路構(gòu)成的正弦波發(fā)生電路分為變壓器耦合式和LC三點式兩大類。 9.1.3 LC正弦波發(fā)生電路35

11、 LC正弦波發(fā)生電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)大多采用LC并聯(lián)諧振回路。1LC諧振回路的選頻特性一般畫法36 信號頻率低時容抗大，呈感性，信號頻率高時感抗大，呈容性，只有在諧振頻率點上網(wǎng)絡(luò)呈純阻性，且阻抗無窮大。諧振時電場能和磁場能相互轉(zhuǎn)換。 自學(xué)： LC諧振回路的選頻特性。1LC諧振回路的選頻特性37 2變壓器耦合式LC正弦波發(fā)生電路 根據(jù)LC回路的端點接到三極管電極的不同方式，變壓器耦合LC正弦波發(fā)生電路可分為三種類型： 集電極調(diào)諧 發(fā)射極調(diào)諧 基極調(diào)諧381共射集電極調(diào)諧變壓器耦合 LC正弦波發(fā)生電路 電路包含：共射放大、反響網(wǎng)絡(luò)、LC選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)利用三極管的非線性實現(xiàn)。 放大電路是典型的工作點

12、穩(wěn)定電路，交流信號能夠輸入、輸出和放大。 1)電路分析： 和 為基極和發(fā)射極旁路電容，比LC諧振回路的C值大很多。39 只要合理選擇變壓器原、副邊線圈的匝數(shù)和其他電路參數(shù)，幅值平衡條件就很容易得到滿足。 斷開反響輸入點基極畫處，參加一個瞬時極性為(+)的信號，由此可得反響接到基極點的極性也為(+)，滿足相位平衡條件。 2)用瞬時極性法判斷電路相位平衡條件40 2共基發(fā)射極調(diào)諧變壓器耦合 LC正弦波發(fā)生電路1)電路分析： 交流基極接地，集電極與發(fā)射極同相位。通過互感耦合，反響信號接發(fā)射極。 CB、CE為耦合電容。41 斷開反響輸入點射極畫處，參加瞬時極性為()的信號，集電極瞬時極性也為() 。

13、通過同名端和互感， 上 的接射極點的瞬時極性也為() 。2)用瞬時極性法判斷電路相位平衡條件滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件。 42 3共射基極調(diào)諧變壓器耦合 LC正弦波發(fā)生電路1)電路分析： 交流射極接地，集電極與基極反相。通過互感耦合，反響信號接基極。 CB、CE為耦合電容。43 斷開反響輸入點基極畫處，參加瞬時極性為()的信號，通過反相放大及同名端和互感L， 接基極點的瞬時極性也為 () 。 滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件。 2)用瞬時極性法判斷電路相位平衡條件444各種變壓器耦合LC正弦波發(fā)生電路 的比較與應(yīng)用 共基放大電路的截止頻率高于共射放大電路，共基組態(tài)振蕩頻率較高且比較穩(wěn)定。 變壓器耦合

14、式正弦波發(fā)生電路應(yīng)用廣泛，但頻率穩(wěn)定度不夠高。 互感線圈的分布電容限制了頻率，一般只適合產(chǎn)生頻率不太高的中、短波的正弦振蕩。453. LC三點式正弦波發(fā)生電路 將并聯(lián)LC回路中的電容C或者電感L一分為二或設(shè)置中間抽頭，LC回路就有三個端點。把這三個端點分別與三極管的三個極或者集成運放的兩個輸入端和一個輸出端相連，就形成了LC三點式正弦波發(fā)生電路。 這種電路又可以分為電感三點式和電容三點式兩類。 461電感三點式LC正弦波發(fā)生電路 采用了集電極調(diào)諧型LC并聯(lián)回路，可變電容器用于調(diào)節(jié)LC振蕩頻率。 放大電路為共基接法。該電路包括了正弦波發(fā)生電路的各個根本環(huán)節(jié)，放大電路能正常工作。 電感三點式LC正

15、弦波發(fā)生電路也叫哈脫萊Hartley振蕩電路。 47 用瞬時極性法，可以判斷電路滿足產(chǎn)生正弦振蕩的相位平衡條件。 適中選擇電感 、 比值，能滿足起振的幅值條件。 振蕩頻率近似為: Uf為L2上的電壓，極性下正上負。1電感三點式LC正弦波發(fā)生電路48 由于諧振回路可以采取可變電容，其振蕩頻率可在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，在需要經(jīng)常改變頻率的場合中得到廣泛應(yīng)用。 由于它的反響電壓取自電感，它對高次諧波電抗大，故輸出波形中所含高次諧波大，波形較差。1電感三點式LC正弦波發(fā)生電路492電容三點式LC正弦波發(fā)生電路 由瞬時極性法分析，電路滿足相位平衡條件。 選擇合適的 、 的比值，電路能滿足起振的幅值條件 電容

16、三點式LC正弦波發(fā)生電路也叫考爾比茲Collpitts振蕩電路。Uf為C2上的電壓，極性下正上負。50振蕩頻率近似為： 反響電壓取自電容，高次諧波分量小，輸出波形較好。 電容的容量可以選得很小，振蕩頻率高可高達100MHz。 2電容三點式LC正弦波發(fā)生電路513組成LC三點式正弦波發(fā)生電路的規(guī)律 a反相放大 b同相放大 為了滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件，同性質(zhì)電抗（ 和 或 和 ）的中間點必須接集成運放的同相輸入端（對應(yīng)于三極管的射極e和場效應(yīng)管的源極s）。 組成規(guī)律：52例91 電路如下圖，分析電路能否起振。 為電容三點式正弦波發(fā)生電路，放大電路為結(jié)型場效應(yīng)管組成的共源電路。 應(yīng)用組成規(guī)律分析

17、，同性質(zhì)的 和 的中間點接管子的源極s，可知選頻網(wǎng)絡(luò)引入了正反饋，能振蕩。 用瞬時極性法進行分析，C1上的電壓為Uf，極性上正下負。(+)(-)(-)(-)(+)(+)53振蕩頻率：549.1.4 石英晶體振蕩電路 石英晶體振蕩電路具有很高的頻率穩(wěn)定度，適用于頻率穩(wěn)定性要求高的場合。其頻率穩(wěn)定度高于 數(shù)量級。 55 石英諧振器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)而制成的諧振器件。 C0為靜態(tài)電容，L模擬晶片慣性，C模擬晶片彈性，R為摩擦損耗。1石英諧振器的電特性符號等效電路56 當(dāng)忽略R時，回路的等效電抗為： 石英晶體電抗X的頻率特性1石英諧振器的電特性572晶體振蕩電路* 1并聯(lián)型晶體振蕩電路 石英晶體

18、工作在 和 之間，X呈感性的頻段內(nèi)，它和兩個外接電容 和 構(gòu)成了電容三點式正弦波發(fā)生電路。582串聯(lián)型晶體振蕩電路 石英晶體工作在 處，是串聯(lián)諧振，相當(dāng)于純電阻。它接在電路的反響網(wǎng)絡(luò)中，構(gòu)成正反響，滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件。 反響網(wǎng)絡(luò)也是選頻網(wǎng)絡(luò)。調(diào)節(jié)電阻R可使電路滿足幅值平衡條件。 2晶體振蕩電路* 599.2 電壓比較電路 電壓比較電路的功能是比較兩個電壓（如輸入電壓 和參考電壓 ）的大小，并用輸出的高、低電平表示比較結(jié)果，是組成非正弦波發(fā)生電路的基本單元。 電壓比較電路在測量、控制以及波形發(fā)生等許多方面有著廣泛的應(yīng)用。 它的種類很多，如單門限比較電路，滯回比較電路以及窗口比較電路等等。

19、 60 9.2.1. 電壓比較電路特點1.電壓比較器的輸入、輸出信號輸入信號：模擬信號。 輸出信號：高電平或低電平二值信號。 使輸出電壓發(fā)生跳變時所對應(yīng)的輸入電壓稱“閾值電壓(或轉(zhuǎn)折電壓、門限電壓)，用UTH表示 。61 當(dāng)集成運放處于開環(huán)工作狀態(tài)或引入了正反響時，工作在非線性工作區(qū)。 2. 集成運放工作在開環(huán)或正反響狀態(tài) 9.2.1. 電壓比較電路特點621 只要兩輸入端間有無窮小壓差，輸出電壓就可達 到正最大值或負最大值。 當(dāng)UPUN時，輸出+UOM ; 當(dāng)UPUN時，輸出-UOM 。2理想運放的差摸輸入電阻為無窮大。存在 ip=iN=03 運放輸出電壓跳變的臨界條件是uN up 3.電壓

20、比較器電路輸入與輸出是非線性關(guān)系 9.2.1. 電壓比較電路特點631輸出電壓高、低電平值UOH和UOL；2閾值電壓UTH值；3 當(dāng)輸入電壓變化經(jīng)過UTH時，輸出電壓躍變的方向。是從UOH到UOL，還是從UOL到UOH 4. 畫電壓傳輸特性的三要素 9.2.1. 電壓比較電路特點64 當(dāng) 略小于零時，輸出電壓將達到正向最大值 。 當(dāng) 略大于零時，輸出電壓將達到負的最大值 。 和 為集成運放飽和時的正、負向輸出電壓值。 9.2.2 單門限電壓比較電路1.參考電壓 “過零比較電路65電路傳輸特性： 單門限電壓比較電路也可采用同相輸入接法，這樣就獲得了輸出電壓跳變方向相反的電壓傳輸特性。閾值電壓：9

21、.2.2 單門限電壓比較電路66當(dāng) 時，輸出為 ；當(dāng) 略大于 時，輸出為 。閾值電壓：2.參考電壓（設(shè)UR為正值）9.2.2 單門限電壓比較電路67 在實際的比較電路中，為了防止輸入電壓過大，損壞集成運放輸入級的晶體管，常在運放輸入端接入二極管限幅電路，雙向限制運放的輸入電壓。 輸入限幅保護的過零比較電路具有輸入限幅保護的過零比較電路9.2.2 單門限電壓比較電路68 為了滿足負載的需要，常在集成運放的輸出端加穩(wěn)壓管限幅電路，從而獲得適宜的 和 。 具有輸入、輸出限幅保護的比較電路。9.2.2 單門限電壓比較電路69例9-2 電路如下圖，設(shè)穩(wěn)壓管 的穩(wěn)壓值為 。求閾值電壓 ，并畫出電路的電壓傳

22、輸特性。 解 ：輸出電壓發(fā)生跳變的條件是此時有:因而有:70當(dāng) 時， 。此時 ， 為高電平， ；當(dāng)時， ， 為低電平， 。（設(shè)UR為正值）71思考：設(shè)R1=R2=5K，UR=2V,輸入為正弦波(幅值為5V，試對應(yīng)輸入畫出電路的輸出波形。729.2.3 滯回比較電路 如果輸入中帶有噪聲，當(dāng)輸入經(jīng)過閾值時，輸出可能發(fā)生屢次跳變，抗干擾能力差。 單門限電壓比較電路有中，輸入電壓在閾值電壓附近任何微小變化都將引起輸出電壓的躍變。73 為解決抗干擾能力問題，電路中采用正反響，比較電路具有了兩個閾值。 這種電路的輸出既與當(dāng)前的輸入電壓有關(guān)，又與輸入的歷史狀態(tài)有關(guān)，具有滯回特性，故叫做“滯回比較電路，又叫做

23、“施密特觸發(fā)電路。 9.2.3 滯回比較電路741求閾值 比較電路的輸出電壓發(fā)生跳變的臨界條件是 利用疊加原理有：對應(yīng) u-u+ 時的uI 即為UTH。9.2.3 滯回比較電路75設(shè)則9.2.3 滯回比較電路76 因運放是反相輸入，當(dāng) 足夠負時, 為高電平。只有當(dāng)輸入逐漸增大并達到 ， 發(fā)生跳變，此為正向電壓傳輸特性。 2分析輸出和輸入之間的關(guān)系-6V77 正向時 在閾值電壓附近正反響過程：正反饋的結(jié)果使輸出電壓 迅速變?yōu)?。 -6V2分析輸出和輸入之間的關(guān)系78 當(dāng) 足夠正時， 為低電平。當(dāng)輸入逐漸減小并達到 ，輸出又一次發(fā)生跳變，這是負向電壓傳輸特性。 +6V2分析輸出和輸入之間的關(guān)系79

24、3滯回電壓傳輸特性 滯回比較電路有兩個閾值電壓，其差叫做“回差電壓”或“遲滯電壓”。 思考：輸入為正弦波(幅值為5V時的輸出波形。804滯回比較電路的應(yīng)用 和單門限電壓比較電路相比，滯回比較電路有較強的抗干擾能力，不易產(chǎn)生誤跳變。 滯回比較電路可應(yīng)用在環(huán)境干擾比較大的場合用作波形整形。 但由于存在遲滯電壓，工作精度不夠高。81例93 電路如圖，設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值1畫出電路的傳輸特性；2已知輸入信號波形，試對應(yīng)畫出輸出波形。解：只要 ，應(yīng)有 ，此時穩(wěn)壓管擊穿。穩(wěn)壓管為集成運放引入了深度負反饋，。 在u=u的臨界點上，uo=0,穩(wěn)壓管未擊穿，負反饋支路電阻無窮大，相當(dāng)開路，無負反饋。 82在 跳變時

25、，必有 。 1畫出電路的傳輸特性根據(jù)三要素83 滯回比較電路有很強的抗干擾能力。當(dāng)輸入波形不規(guī)那么時，得到的輸出波形都是規(guī)那么的矩形波。 2.對應(yīng)輸入畫輸出波形849.2.4 集成電壓比較器* 由于電壓比較電路可將模擬信號轉(zhuǎn)換成二值信號，其響應(yīng)速度快，傳輸延時短，廣泛用于模擬電路和數(shù)字電路的接口電路，85分類： 按一個集成器件中所含比較器的數(shù)目，分為單、雙、四電壓比較器； 按信號傳輸速度，可分高速、中速比較器； 按功能，可分為普通型、高速型、低功耗型、低電壓型和高精度型； 按輸出方式，可分為普通、集電極漏極開路、互補輸出等。 9.2.4 集成電壓比較器*86雙電壓比較器LM119 兩個輸出端并

26、聯(lián)構(gòu)成了“窗口比較電路。 9.2.4 集成電壓比較器*879.3 非正弦波發(fā)生電路 矩形波、三角波、鋸齒波、尖頂波和階梯波等均為非正弦波。 非正弦波發(fā)生電路的根本組成包括：電壓比較電路、反響環(huán)節(jié)和延遲環(huán)節(jié)。其中比較電路是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 889.3 非正弦波發(fā)生電路 本節(jié)主要介紹矩形波、三角波和鋸齒波發(fā)生電路的組成、工作原理、波形分析和主要參數(shù)。 矩形波發(fā)生電路是根底，加上積分環(huán)節(jié)，就可組成三角波或鋸齒波發(fā)生電路。89 假設(shè)在電壓比較電路的根底上加上延遲和反響環(huán)節(jié)，可使比較電路的輸出發(fā)生周期性跳變，從而產(chǎn)生振蕩。9.3 非正弦波發(fā)生電路901.方波發(fā)生電路的組成和工作原理 電路由滯回電壓比較電路和R

27、C電路組成的。 和 組成“有延遲的反饋網(wǎng)絡(luò)”，電容兩端的電壓就是反饋電壓。 為集成運放的限流電阻。 9.3.1 矩形波發(fā)生電路R41電路組成91設(shè) 輸出電壓為： ，則 通過 向電容 充電，一旦 上升到略大于 時，輸出電壓 迅速地由 跳變到 。運放同相端電壓也隨之變?yōu)椋?)工作原理1.方波發(fā)生電路的組成和工作原理R492 此時，電容 通過電阻 放電，電容兩端電壓逐漸下降。當(dāng) 下降到略小于 時，內(nèi)部正反饋又產(chǎn)生作用，輸出電壓迅速地由 跳變到 。 如此周而復(fù)始，在輸出端將產(chǎn)生周期信號。 1.方波發(fā)生電路的組成和工作原理R4933)工作波形 電路中電容正向充電和反向放電的時間常數(shù)均為 ,且充放電的電壓

28、幅值也相等，故輸出為方波信號，而電容兩端電壓波形近似為三角波。1.方波發(fā)生電路的組成和工作原理944)方波周期確實定 電容兩端電壓的變化規(guī)律為： 選取 為起點，有：那么1.方波發(fā)生電路的組成和工作原理95 可以得到方波的周期為： 在t1t2半周期內(nèi),電容放電的最后值為： 1.方波發(fā)生電路的組成和工作原理962.矩形波發(fā)生電路 矩形波發(fā)生電路與圖方波發(fā)生電路的區(qū)別僅僅在于電容充、放電回路不同。 矩形波發(fā)生電路的充電回路為VD1、R和C，放電回路為VD2、R和C，工作原理與方波發(fā)生電路相似。 1)電路組成與工作原理97 忽略VD1和VD2的導(dǎo)通壓降，電容充電時間常數(shù)為RC，放電時間常數(shù)為RC。 輸出電壓處于高電平電容充電的時間為： 輸出電壓處于低電平電容放電的時間為：2.矩形波發(fā)生電路98輸出波形的周期： 改變 即可以改變占空比。占空比為：若，則2.矩形波發(fā)生電路999.3.2 三角波發(fā)生電路1電路組成和工作原理 圖中集成運放 為同相輸入的滯回電壓比較電路，集成運放 為積分電路。 100 設(shè)比較電