生電子設計高職賽題分析

大學生電子設計競賽高職賽題分析學院一、培養(yǎng)目標問題？現(xiàn)象：從綜合

成績看，高職電子信息基礎教育薄弱選擇控制類題目的扎堆模擬技術教學嚴重弱化培養(yǎng)目標的內(nèi)涵之一：培養(yǎng)掌握數(shù)字技術的模擬電路人才一、培養(yǎng)目標問題？（續(xù)）競爭力：模擬人才需求及硬件模擬人才稀缺案例雅達公司案例二、歷屆賽題分析1.電源賽題2013年賽題2015年賽題2.信號發(fā)生器2007年賽題3.放大器類題目2007年賽題2007年賽題4.儀器儀表類題目2007年賽題2011年賽題2013年賽題5.與處理類題目2009年賽題2011年賽題6.控制類題目2007年賽題2009年賽題2011年賽題2013賽題2015賽題2015賽題二、賽前訓練內(nèi)容建議單片機最小系統(tǒng)及相關程序STC15系列單片機最小系統(tǒng)STM32最小系統(tǒng)顯示程序模塊鍵盤程序模塊其他程序模塊.

轉(zhuǎn)換器12位并行A/D24位∑⊿串行A/D（如AD1224，建議單雙電源均選一款訓練）3.D/A轉(zhuǎn)換器14位串行D/A（如DAC8320，建議單雙電源均選一款訓練）傳感器傾角傳感器（模擬型、數(shù)字型）數(shù)字羅盤（三維控制）加速度傳感器光電傳感器（反射型、對射型）溫度傳感器（模擬型、數(shù)字型）超聲傳感器（測距、避障）電機驅(qū)動器H橋直流電機驅(qū)動器（MOS管）電

驅(qū)相應單片機接口程序6.放大器低漂移直流運放（OP07、0P117）MOS高

運

TL084）寬帶運放及可控放大器（VCA610/VCA822）.

控制器及相關SG3525、UC3825新型高頻

控制器率MOS管及驅(qū)動電路開關變壓器設計與制作8.基本能力訓練11、13、15綜合 題訓練9.擴展模塊WiFI轉(zhuǎn)串口、藍牙轉(zhuǎn)串口及安卓設計三、——運放單電源應用簡易電阻測試儀 電路三、過程控制——指導教師的角色簡易電阻測試儀項目指導過程作者：簡易照明線路測試儀30KHz傳感器(磁芯)50Hz傳感器(鐵芯)50Hz信號放大電路30kHz信號放大電路四、競賽向教學的轉(zhuǎn)化集

運原理及用課程內(nèi)容介紹（一）實踐內(nèi)容①基本要求：以470uH工字電感為傳感器，利用TL084構成兩級高增益放大器，將

60W白熾燈線路輻射的50Hz放大到有效值1－5V，經(jīng)精密整流電路轉(zhuǎn)變成直流，再經(jīng)比較器與基準電壓比較，使比較器翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動LED發(fā)光和蜂鳴器

，構成簡易電力線路探測器。②擴展內(nèi)容：使用555運放324

，設計制作一個和一片通用四率可變的同時輸出脈沖波、鋸齒波、正弦波1、正弦波2的波形產(chǎn)生電路，給出方案設計、詳細的電路圖、和現(xiàn)場自測數(shù)據(jù)波形，設計制作要求如下：同時四通道輸出、每通道輸出脈沖波、鋸齒波、正弦波1、正弦波2中的一種波形，每通道輸出的負載電阻均為600歐姆。四種波形的頻率關系為1：1：1：3（3次諧波）；脈沖波、鋸齒波、正弦波1輸出的頻率范圍為8kHz—10kHz,輸出電壓幅度峰峰值為1V；正弦波2輸出

的頻率范圍為24kHz—30kHz,輸出電壓幅度峰峰值為9V。脈沖波、鋸齒波和正弦波輸出波形無明顯失真（使用示波器測量時）。頻率誤差不大于10%；通帶內(nèi)輸出電壓幅度峰峰值誤差不大于5%。脈沖占空比可調(diào)整。電源只能選用10V單電源，由穩(wěn)壓電源供給。不得使用額外電源。要求預留脈沖波、鋸齒波、正弦波1、正弦波2和電源的測試端子。（二）知識與技能內(nèi)容①同相放大器、跟隨器②反相放大器③恒流源電路④精密整流電路⑤比較器電路⑥有源濾波器電路⑦直插與貼片元器件焊接與拆焊技能⑧放大器調(diào)試與測試技能（三）具體要求①分別調(diào)試板上同相和反相放大器②將同相、反相放大器級聯(lián)，構成高增益放大器，實現(xiàn)對電力線輻射信號的放大③調(diào)試精密整流和比較器電路④構成實用電力線路檢測器⑤在貼片區(qū)構建同相、反相級聯(lián)放大器⑥在貼片區(qū)完成擴展部分的要求⑥完成指定的作業(yè)（四）關于

計分在學習過程中的任何環(huán)節(jié)表現(xiàn)優(yōu)秀均可以得抽牌分機會，課程結束時匯集所有計分，計入總分進行排序和：A、1、2—K分別計1‐13分；小鬼：15分；大鬼：20分。領取實訓板標識班級及學號（學號末2位）實訓電路板介紹標識班級和學有關信號發(fā)生器、電源、示波器的基本知識三個重要的概念：分貝增益（dB）分貝電壓（dBu）分貝功率（dBm）分貝增益（dB）2U

2U1)1R)

20log(

U2U

2dB

10log(

P2

)

10log(p1R下表是放大倍數(shù)和dB之間的關系及換算電壓放大倍數(shù)

‐‐‐‐‐‐│1│2│

3│4│5│6│7│8│9│10│‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┤電壓增益（dB）

‐‐‐‐‐│0│6│10│12│14│16│17│18│19│

20│分貝電壓（dBu）0dB電平：600Ω電阻上供給1mW的1000Hz正弦電壓的有效值。P

U

2

,U

PR

0.001

600

0.775VR0.775dBu

20log(

U

)如：+4dB=1.228V分貝功率（dBm）0dB功率：1mw1mWdBm

10log(

P

)如：+1dB=1.26mW+3dBm=2mW作業(yè)1——計算完成：表1

dB‐放大倍數(shù)對照表表2

dBu‐U對照表表3

dBm‐mW對照表Word文檔作業(yè)1拓展：編寫一個分貝增益、分貝電壓及分貝功率轉(zhuǎn)換：作業(yè)2：用信號發(fā)生器產(chǎn)生1kHz正弦信號，輸出幅度旋鈕調(diào)至最大，衰減倍率至

0dB通過示波器觀察、測量輸出最大幅度（峰值與有效值）；此后依次衰減‐10dB、‐20dB、‐30dB、‐40dB、‐50dB，測量實際輸出幅度，列表記錄實測值及理論計算值。穩(wěn)壓電源操作：將雙路穩(wěn)壓電源串聯(lián)，輸出±12V將±12V端短路，調(diào)節(jié)最大輸出電流小于100mA焊好板上的J36及D3、D4，通過3線杜邦插頭將電源引入到實訓板上問題思考：D3、D4有何左右？運算放大器電路構成集成運算放大器(operational

amplifier)符號國內(nèi)符號：輸出端+—A同相輸入端

vV+反相輸入端vV-vo國際符號：—ov＋v-v+本課程同時使用兩種符號運放的

組成單元以正、負電源的中間接點作為參考點位點PV輸入級v1AvO1中間級v

2AO

2v輸出級v

3AvPNvvONVO差分式放大電路一級或多級放大電路

功率放大電路對稱性提高電壓增益電壓增益為1，向負載提供足夠功率的問題直流和直接耦合放大器的直流放大器

的問題：⑴電容耦合放大器無法放大直流信號，耦合電容很難傳送緩變信號⑵

直流放大器常常采用直接耦合方式直接耦合放

器的兩個問題：⑴級與級之間的直流工作狀態(tài)互相影響⑵零點漂移以差分放大器作為輸入級——消除零漂普通直耦放大器：級與級之間的直流工作狀態(tài)互相影響ICQ1、UCEQ1IB2ICQ2、UCEQ2Rb1調(diào)整某一級工作狀態(tài)就會導致其他各級工作狀態(tài)的改變。這一點對直接耦合放大的設計和調(diào)整帶來很多不便。利用差分放大器消除零漂電路形式（長尾電路）差分放大器的基本形式由兩個性能完全相同的共發(fā)射極電路拼接而成。如何消除零漂？輸入信號為零，電路對稱U

c1

U

c2Uo

Uc1

Uc2

0某種因素產(chǎn)生零漂，如溫度升高，Ic1

、Ic2

Uc1

、Uc2

電路對稱，晶體管參數(shù)相同，uc1

uc2uo

uc1

uc2

0靠電路對稱消除零漂！返回集成運放μA741

電路由輸入級、中間級和輸出級三級組成。輸入級輸入級：VT1~VT9，采用有源負載的共集-共基（

VT1~VT4）電路提高放大器的差模輸入電阻和差模輸入電壓范圍。VT5、VT6和VT7組成小電流源改進電路，作為差分放大器集電極的有源負載，并將雙端輸入信號轉(zhuǎn)變成單端輸出信號。這一級可以獲得較高的電壓增益。間中間級：有VT16、VT17組成復合管的單級共射放大器，并由VT13作為它的有源負載。高的輸入電阻保證輸入級有較高的電壓增益。提高中間級的電壓增益。30pF補償電容，可以保證閉環(huán)穩(wěn)定工作。出輸出級：VT14和互補復合管VT18、VT19組成準互補輸出級。輸出級二極管保護電路消除交越失真通過對以下放大器分析、計算來理解運放電路+20VR3120C1100UFR1390R2390C247PFC4T32SA970T12N5401T22N54012SC2240C3100PFD11N4007+INOUTT6R4

10UF100KR5470C6220PFR1051KT4T52N5551

2N5551D21N4007R15470KR8470R747

C5R14

10UF47信號輸入信號輸出R69.1KR111.5KC8T7R9R1382T92SA970T8R1222KC7220UF47PF2N5551D31N4007D4C9100UF22KR17R16C10100UFD6D51N40072SC22401N4007120-20V1201N4007心以差分輸入減小零點漂移恒流偏置穩(wěn)定工作點以恒流源作為單管負載，提高增益輸出射擊跟隨器，增加輸出能力基本應用電路分析、制作與測試（一）理想運算放大器的特點Rid

Ro

0①開環(huán)電壓放大倍數(shù)A

③輸出電阻U

IO

0I

IO

0②差模輸入電阻④頻帶無限寬⑥輸入失調(diào)電流K

CMR

⑤輸入失調(diào)電壓⑦共模抑制比⑧干擾和噪聲都不存在i

0i

0理想運線性放大區(qū)特性兩個輸入端無電流：iI

0“虛斷路”“虛短路”兩個輸入端：uId

u

u

0u

u理想運放飽和區(qū)特性iI

0兩個輸入端無電流，兩個輸入端之間開路；比較兩個輸入端電壓大小。高電平輸出u

uu

u

U

Omax

U

OminuO

U

satuO

Usat低電平輸出反相放大器分析存在負反饋，運放工作性區(qū)iI

0iF

i1u

ui1uI/R1fFOi

u

R

0虛地ufI1u

RA

uO

Rf虛地：反相輸入端沒有真正接地，而具有地電位輸入電壓在一定范圍內(nèi)時，輸出壓和輸入

壓相位

反

大小僅取決于反饋回路電阻比。返回訓練：第一步：焊裝并測試板上100倍反相放大器：第二步：C1先不安裝，分別輸入1kHz信號，同時用示波器觀察輸入與輸出波形，打開測量功能，計算放大倍數(shù)。第三步：接上C1先不安裝，分別輸入1kHz及50Hz信，時示波器觀察輸入與輸出波形，打開測量功能，計算放大倍數(shù)。記錄以上數(shù)據(jù)，思考：1.C1有什么作用？2.該放大器輸入阻抗是多少？基本應用電路分析、制作與測試（二）同相放大器分析存在負反饋，運放工作性區(qū)u

uOR1u

u

uI

uIi

0R1

RfI1ufu

RA

uO

1＋Rf輸入電壓在一定范圍內(nèi)時，輸出壓和輸入

壓同

僅取決于反饋回路電阻比。例題分析例1

求

u

O

/。u

I解：u

u

uIR1、R2

無電流。uO

uIR4

R3

R4uOuIR4

1

R3例題分析例2

設電路和

、u

I

波uG形

。試畫出示：JFET導通時的電阻可忽略不計）。波uO形（提

U

GS

(off)解：

t

T

4uGu

R

2

u

(1

R

2

)u

u場效應管夾斷，運放輸出電壓為O

II1

1R

RIT

4

t

3T

4場效應管導通，uG

0u

0

uI1R

R

2

u

u

IuO3T

4

t

TuO

u

I差分放大器分析，反相放大組態(tài)和同相放大組態(tài)二者結合輸入信號uI

可以認為是(uI1

uI2)，利用疊加原理，分別計算uI1、uI2

對輸出的貢獻

uO1

和uO2

，然后即O1

I1u

R2

u1R2RR4RO2uI2

1uR

R

R

1

3

42u

1

R

1

O2I2u

R4

(R2

R1)

1

uR3

(R4

R3)

1R4

R3

R2

R1OO1O2u

u

uI1

I21R

R2

(u

u

)2I1RR

ufI1uRA

uO

R2結論：運放特性理想且外接元件參數(shù)滿足特定條件差分運算放大器只對差模輸入信號實現(xiàn)運算，輸出無共模分量，且閉環(huán)增益僅取決于外接電阻比。作用：抑制共模成分例題分析例3求下圖所示電路中uo與ui

的關系式。+—

∞+△++uR【解】由于理想集成運放的凈輸入電壓和凈輸入電流為零，故：ui

=

R3

i3i1

=

i2

=

i3因此uo

=

R1

i1

+R2

i2

+R3

i3uii——

∞△R3

R12uo—=(R1

+R2

+R3

)R3++=uiR1

+R2

+R3R3可編程增益放大器（1）同相跟隨器若S1接通，則AS1

1若S2接通，則同相放大器R1OI)uu

(1R2

R3

R4S2A

R1

R2

R3

R4R2

R3

R4若S3接通，則S3A

R1

R2

R3

R4R3

R4可編程增益放大器(2)若S4

接通，則S44AR

R1

R2

R3

R4結論：放大器有4種增益水平，其大小取決于外電阻R1～R4

，改變電阻大小即可改變增益。如果在電路中接入譯

B對開關進行控制，則可以減少控制位數(shù)。測量放大器（1）RfuO1

uI1Rf

uO2

uI2ap

Rp

uI2

uI1uO1

uO2

1

2RfuI1

uI2p

pa

ROO1O21Ru

R2

(u

u

)A1、A2均為同相輸入，具有雙端輸入、雙端輸出形式。OI1I2R a

Ru

R2

(1

2Rf

)(u

u

)3

為差分組態(tài)，實現(xiàn)減法運算。A1p

p測量放大器（2）u

R2

(1

2Rf

)(u

u

)O

I1I21p

pRa

R輸出與輸入之間成線性放大關系。調(diào)節(jié)電位器

p

Rp

即可方便地改變增益。電路特點：①輸入電阻極高。②共模抑制比極高。③增益調(diào)節(jié)方便。全加器能進行加法和減法運算的電路。利用線性疊加

理，得到O

I111R

Ru

Rf

u

(1

Rf

)uI1I2R3

Rfu

1

Rf

u11RR R2

R3結論：uI2R1

//

Rf

R2

//

R3Rf對輸出電壓的貢獻只決定于

R2而與R1、R3

無關

或者說R1、R

3

不參與運算。OI1I212uRRu

Rf

u

Rf返回例題分析uO

2uI2

4uI1例4試用一個運算放大器構成如下運算關系且要求每路輸入電阻不小于10k?。解：電路設計如右圖，R1

15k?選擇則Rf

4R1

60

k?，R2

Rf2

30k?R1

//

Rf

R2

//

R3R3

20

k?恒流源電路求證：當滿足

R4

/R2

R3

/R1時，iL

與負載電阻

RL

無關。證明：uOR2

//

RLuR2

//

RL

R4uIR3R

ROR1uu

13R1

R3恒流源u

uIRRu

L

uRiLu

uR

IR1R4

R2

R32L2運放的單電源供電運放電路的單電源供電雙電源供電

單電源供電實質(zhì)區(qū)別：電位基準不同電位基準發(fā)生了變化，集成運放的允許工作條件也將跟著變化。例題分析例8

采

電源供電時，已知共模電壓輸入范圍為-10～7V，輸出電壓范圍為-11～11V，試問：（1）

UBB

0

該電路能工作嗎？（2）若

UBB

4V，求u

O

的表達式；（3）求u

I

的允許范圍。解：(1)用24V單電源供電壓時，其共模輸入電壓范圍和輸出電壓范圍均應提高12V，即共模輸入電壓范圍為2～19V；輸出電壓范圍為1～23V。UBB

0當

，u

u

0

，即此時共模輸入電壓為0V，超出了允許范圍2～19V。該電路無法工作。例題分析（2）當UBB

4V

時，u

u

4

V在允許的共模輸入電壓2～19V范圍內(nèi)，電路能正常工作。O

IBBI22R

Ru

R1

u

(1

R1

)U

2u

12V疊加原理（3）u

U

1VOOminOOmaxu

U

23VuI

5.5VuI

5.5VuI

[-5.5V~+5.5V]例題分析退出例9

下圖所示的是單電源供電的交流放大器。試分析其工作原理，并求出

u

O

。u

I交流通路解：電路中的直流電壓為

R2UCC

(R1

R2

)

，為保證共模輸入電壓和輸出電壓落在正常范圍內(nèi)，R3引入了深度負反饋，以穩(wěn)定直流輸出電壓。uOuIR4

1

R3訓練：第一步：焊裝并測試板上101倍同相放大器：第二步：C15先不安裝，分別輸入1kHz及50Hz信號，同時用示波器觀察輸入與輸出波形，打開測量功能，計算放大倍數(shù)。三：接上C15先不安裝，分別輸入1kHz及50Hz信號，同時用示波器觀察輸入與輸出波形，打開測量功能，計算放大倍數(shù)。記錄以上數(shù)據(jù)，思考：.有什么作用？2.該放大器輸入阻抗是多少？第四步：用杜邦線將同相放大器和反相放大器級聯(lián)成10000倍放大器（其間用電容耦合），通過2芯杜邦線連接

470uH，作為同相放大器輸入傳感器，將工字電感靠近60W白熾燈線路，用示波器觀察輸出信號，調(diào)整放大器參數(shù)，使輸出在1‐5V（有效值）。若放大倍數(shù)不足，可考慮將同相、反相反饋電阻增加至1M。作業(yè)3：完成附錄中作業(yè)3的1-3題。Word文檔精密整流電路分析、制作與測試半波整流電路（1）運放與二極管配合，可組成波形變換電路。反相型運放電路正極性

負極性

截止

導通零負極性

正極性

導通

截止

uI

Rf

R1半波整流電路（2）傳輸特性0輸入輸出例題分析例5

試畫出下圖所示電路的傳輸特性。傳輸特性解：VD2導通，VD1截止

0uO

0

0uI

15R

3

RuI

15R

3

RuO

uI

5VD2截止，VD1導通

0uO

Iu

5

V

u

5IuI

5

V例題分析例5解：傳輸特性全波整流電路全波整流電路將VD1、VD2放入到負反饋環(huán)內(nèi)，以改善性能。傳輸特性實際電路原理圖峰值檢波電路uI

uC同相跟隨器二極管導通，運放構成同相跟隨器，電容充電時間常數(shù)

uI

uCr很dC小，充電速率很快；二極管截止，電容電壓值保持不變。輸出電壓跟隨信號的峰值而變，并保持信號的最大值。限幅電路（1）特點：當輸入信號進入限幅區(qū)后，輸出信號不再跟隨輸入信號變化，而保持在某個固定值上。限幅電路單限限幅器1IIZfRR

Rf

uu

R1

UOZIZfRRu

Uu

1

U限幅電路（2）限幅電路二極管

決定了對輸出電壓的正向進行限幅。如果要進行負向限幅，只要將圖中二極管和穩(wěn)壓管都反接一下即可。若想獲得雙向限幅效果，只要將二極管換成穩(wěn)壓管，背靠背串接即可。傳輸特性精密全波整流實用電路Rf2Rf1D110k+15V20k+15V–V

o1R210kD2–V

i

R110kV

o2-15VA2+-15VA1+10k3.3kR310kVi>0時，D1截止，D2導通，A1為反相比例放大電路，A2為反相加法電路101

iiRV

Rf

1

V

2VRf2Rf120k+15VD110k+15V–V

o1R210kD2+–V

i

R110kA1V

o-15V10k-15VR3A2+.10k0

01i

01

i

i

i

iV

Rf

2

V

Rf

2

V

V

V

2V

V

V2

3R

RV

i

<0時，D1導通，D2截止：V01

0,V0

Vi訓練：第一步：焊裝并測試板上的精密整流電路：第二步：輸入正弦電壓Vi=4V（有效值）、f=1kHz，用萬用表測試OUT端的輸出直流電壓,用示波器CH1、CH2同時觀測輸入輸出波形，

并記錄第三步：改變測試電壓有效值，由0.1-5V（取20個點）、f=1kHz，分別用萬用表測試OUT輸出直流電壓，列表記錄，并用EXCEL繪制曲線，將打印的曲線粘貼在作業(yè)本上（記錄數(shù)據(jù)課后完成）作業(yè)4：完成第三步中的曲線繪制工。分別分析第69頁及實訓精密整流電路的輸入輸出關系？若需實訓精密整流具有2倍增益，電路該如何改進？比較器電路原理、制作與測試過電壓比較器過零電壓比較器輸出只有高電平和低電平兩種值。比較器的輸出電平發(fā)生跳變所對應的輸入電壓值稱為門限電壓。輸入信號從反相端加入，當輸入從小增大過門限電壓時，輸出從高電平躍變?yōu)榈碗娖?，稱之為反相輸入單限比較器。輸入信號從同相端加入，當輸入從小增大過門限電壓時，輸出從低電平躍變?yōu)楦唠娖剑Q之為同相輸入單限比較器。單限電壓比較器門限電壓UT

=UREFLM311電壓比較器LM311電壓比較器電路訓練：第一步：焊裝并測試板上的比較器電路：第二步：通過R9調(diào)整IN+對地閾值電壓為1V，由IN‐端分別輸入0.5V和1.5V直流，蜂鳴器是否？第三步：通過杜邦線將精密整流輸入到比較器IN‐端，由精密整

電路輸入端輸入0.1‐2V

1kHz正弦交流信號，記錄蜂鳴器

情況，精確測量使蜂鳴器

的正弦閾值電壓（有效值和峰值）。構成完整的電力線路測試器將前面級聯(lián)的10000放大器輸出端接入精密整流端，調(diào)整放大器參數(shù)，實現(xiàn)電力線路檢測功能——當470uH工字電感靠近60W燈泡線路時，蜂鳴器

，離開后不

，具有較強的抗高頻干擾能力（靠近示波器的高頻開關電源，不

）。電路拆焊能力訓練用貼片TL084運放在實訓板萬能區(qū)自行組建信號放大器部分，實現(xiàn)電力線檢測功能（精密整流、比較器使用已經(jīng)調(diào)試好的電路），注

電源端需要105濾波

容。TL084引腳圖課程擴展內(nèi)容部分的知識與技能訓練運放構成波形發(fā)生器正弦波文氏橋振蕩器（1）橋形RC網(wǎng)絡接在輸出端與同相輸入端之間，則起振條件是相移等于零。零相移橋式振蕩器1

11211Z

R

jC22)Z

R

//(jCuBoUfU1

2Z

2

Z

Z

2

2

2

R

/(1

j

R

C

)R1

1/

jC1

R2

/(1

j

R2C2

)正弦波文氏橋振蕩器（2）R2BR1

R2(1

C2

/

C1

)

j(R1R2C2

1

/

C1

)u要求

U

和

U

之間相移在某個頻率上為零，則虛部為零，f

o0

1

2

21

C

R

R

C

001R

R

C

C

0

11

2

1

2C1

C2

C012πRCf

R1

R2

R振蕩頻率

13uB滿足幅度平衡條件的運放的閉環(huán)增益應等于3。發(fā)生器（1）脈沖和數(shù)字系統(tǒng)的信號源。運放以比較器方式工作。利用電容兩端電壓uC(

u

)和O

是高電u相比較，來決定輸出u平還是低電平。如果u

O為高電平，則對電容C

充電，使uC

增加；如果u

O為高電平，則對電容C

放電，使uC

減小。電容兩端電壓的變化又使輸出不斷翻轉(zhuǎn)，得到。發(fā)生器（2）瞬態(tài)電路三要素公式

tC

C[u

(0

)

u

()]euC

(

t

)

uC

(

)uC

(

)

UZ

UDCuLR1(0

)

U

(UZ

UD

)R1

R2LuC

(T1

)

UH

U

R1(UZ

UD

)R1

R2

RC發(fā)生器（3）u

(0

)

u

()T1

ln

C

C

uC

(T1

)

uC

()2R

RCln(1

1

)R22RT2

T11T

T

T2

2T112)R

2RC

ln(1

對稱的和三角波發(fā)生器電路A1為遲滯比較器，A2為反相積分器，共同組成正反饋電路，形成自激振蕩，由A1輸出，A2輸出三角波。R2RP1f

1

T

4R1R3C

RP作業(yè)5：完成作業(yè)3中的3‐6題。NE555構成多諧振蕩器用555定時器組成多諧振蕩器VCCR1vO845557635R2(4)RDV1、電路組成CC(8)(VCC-

)RvC0.01FC21+-

C1R&(5)(6)vo1

-C2-S5k&&G1R

2

-T+5k(2)(7)(1)C2、工作原理RDR&VCC(8)(5(4)

(VCC-

)R

1

-5k+-

C15

k(6)voC2-+S&&G1(2)R

2

-T5k(7)C(1)1、）電路第一暫態(tài)，輸出為1。電容充電，電路轉(zhuǎn)換到第二暫態(tài),輸出為02、）電路第二暫穩(wěn)態(tài)，電容放電，電路轉(zhuǎn)換到第一暫態(tài)3、工作波形與振蕩頻率計算tPL=R2C1n2≈0.7R2C11.43tPLf

tPH(R1

2R2

)CtpHR1+R2)C1n2≈

.R1+R2)CVCCvCv8743R132

VCC3

1

VCCOvOt0.01FR2vCC6

555

51OtPLtPHt4、用555定時器組成占空比可的調(diào)多諧振蕩器tpH

=

RAC1n2≈0.7RACVCCPLt

=RBC1n2≈0.7RBCRAR1RBR2RD17

8

463555vOf

3D2＋—CvC2150.01

F1

1.43

tpL

(

RA

RB

)CtpHRq(%)

A

100

%R

A

R

B設計與制作（-）用NE555設計制作一個頻率范圍為8kHz—10kHz,占空比接近50%的發(fā)生器，并在實訓板萬能區(qū)制作調(diào)試出來（用貼片NE555）。積分與微分器積分器iI

0ii

1

iF

uI1u

u

0Ri

C

duOFu

Idt

C

duO結論：輸出電壓與輸入電壓的積分成正比。Rdt1利用積分器可以構成線性良好的掃描電路。uO

uIdtRC例題分析例5

電路如下圖所示，輸入電壓

波uI形如下圖所示，設t

0

時，電容C上的初始電壓為零，試畫出

uO

波形。解：輸

信

波，采用分

積

。t

0

~

10suI

1VO1I01tRCu

(t

)

ud015

t(1)d

0.2tt

10

~

20suI

1VI1tuduO2

(t

)

uo1

(10)

RC

101015t

2

1d

2

2

0.2t微分器微分器將積分器電路中電容和電阻的位置調(diào)換，就構成微分器。

RC

duIuOdt輸出電壓與輸入電壓的微分成正比。設計與制作（二）用LM324設計制作一個頻率范圍為8kHz—10kHz的

變鋸齒波電路，并在實訓板萬能區(qū)制作調(diào)試出來（用貼片LM324,10V單電源，參考附件：《積分電路的設計》）。Word文檔有源濾波電路低通濾波器（1）低通濾波器功能：使低于某一頻率(如f0)的信號能通過，而高于f0信號不能通過。一階有源低通濾波器（反相型）f21jCZ

R

//R21

jR2CA

(j)

U

o

Z

f

2R

1

uiU1RR1

1

jR2C低通濾波器（2）低通濾波器uR R

1jRCUZ

R

1A(

j)

o

f

2

Ui112A0fA0f1

j

01

j

f