模擬電電子技術(shù)基礎(chǔ)第8章(第四版)童詩白 華成英

0導(dǎo)言1常用半導(dǎo)體器件2基本放大電路3多級放大電路4集成運算放大電路5放大電路的頻率響應(yīng)6放大電路中的反饋7信號的運算和處理8波形的發(fā)生和信號的變換9功率放大電路10直流電源模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)8波形的發(fā)生和信號的變換8.1正弦波振蕩電路8.2電壓比較器8.3非正弦波發(fā)生電路8.4利用集成運放實現(xiàn)的信號轉(zhuǎn)換電路8.5Multisim應(yīng)用舉例8波形的發(fā)生和信號的變換正反饋放大電路如圖示。（注意與負反饋方框圖的差別）1.

振蕩條件若環(huán)路增益則去掉仍有穩(wěn)定的輸出又所以振蕩條件為振幅平衡條件相位平衡條件8.1.1概述◆

自激振蕩條件自激振蕩反饋深度即又得自激振蕩條件幅值條件相位條件（附加相移）閉環(huán)增益起振條件2.

起振和穩(wěn)幅？振蕩電路是單口網(wǎng)絡(luò)，無須輸入信號就能起振，起振的信號源來自何處？電路器件內(nèi)部噪聲起振條件2.

起振和穩(wěn)幅當(dāng)輸出信號幅值增加到一定程度時，就要限制它繼續(xù)增加，否則波形將出現(xiàn)失真。噪聲中，滿足相位平衡條件的某一頻率0的噪聲信號被放大，成為振蕩電路的輸出信號。起振條件2.

起振和穩(wěn)幅穩(wěn)幅的作用就是，當(dāng)輸出信號幅值增加到一定程度時，使振幅平衡條件從回到AF>1AF=1起振維持振蕩放大電路（包括負反饋放大電路）3.振蕩電路基本組成部分反饋網(wǎng)絡(luò)（構(gòu)成正反饋的）選頻網(wǎng)絡(luò)（選擇滿足相位平衡條件的一個頻率。經(jīng)常與反饋網(wǎng)絡(luò)合二為一。）穩(wěn)幅環(huán)節(jié)8.1.2

RC正弦波振蕩電路1.

電路組成2.

RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性3.

振蕩電路工作原理4.

穩(wěn)幅措施1.

電路組成反饋系數(shù)2.

RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性幅頻響應(yīng)又且令則相頻響應(yīng)2.

RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性當(dāng)幅頻響應(yīng)有最大值相頻響應(yīng)3.

振蕩電路工作原理此時若放大電路的電壓增益為用瞬時極性法判斷可知，電路滿足相位平衡條件則振蕩電路滿足振幅平衡條件當(dāng)時，(+)(+)(+)(+)Av電路可以輸出頻率為的正弦波RC正弦波振蕩電路一般用于產(chǎn)生頻率低于1MHz的正弦波正反饋？反饋組態(tài)？電壓串聯(lián)負反饋同相比例電路采用非線性元件4.

穩(wěn)幅措施熱敏元件熱敏電阻起振時，即熱敏電阻的作用穩(wěn)幅①Rf是正溫度還是負溫度系數(shù)？②若用R1做穩(wěn)幅，應(yīng)該是正還是負溫度系數(shù)？負溫度系數(shù)正溫度穩(wěn)幅原理：起振時：AV>3穩(wěn)幅

熱敏電阻

場效應(yīng)管4.

穩(wěn)幅措施采用非線性元件選頻網(wǎng)絡(luò)同相比例放大可變電阻區(qū)，斜率隨vGS不同而變化整流濾波

二極管穩(wěn)幅原理4.

穩(wěn)幅措施電路圖設(shè)D開路，則有利于起振！D才導(dǎo)通穩(wěn)幅環(huán)節(jié)所以:

a+f=360°或0°

RC移相式正弦波振蕩電路圖中每節(jié)RC電路都是相位超前電路，相位移最多不超過90°現(xiàn)在圖中有3節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)，其最大相移可接近270°因此，有可能在特定頻率下移相180°即f=180°又，放大器為反相比例電路a

=180°顯然，這時只要適當(dāng)調(diào)節(jié)Rf數(shù)值，使增益AV適當(dāng)，就可同時滿足相位平衡和振幅平衡條件，產(chǎn)生正弦振蕩。振蕩頻率5.

振蕩頻率與波形+6V-6V一階有源低通濾波一階有源高通通濾波橋式振蕩電路如圖所示，設(shè)A為理想運放，（1）標(biāo)出A的極性（2）場效應(yīng)管的作用是什么？其d、s

間的等效電阻的最大值為多少？（3）電路的振蕩頻率為多少？穩(wěn)幅（2）其d、s間的等效電阻的最大值為多少？橋式振蕩電路如圖所示，設(shè)A為理想運放，（1）標(biāo)出A的極性（2）場效應(yīng)管的作用是什么？其d、s

間的等效電阻的最大值為多少？（3）電路的振蕩頻率為多少？作業(yè)：8.78.1正弦波振蕩電路8.2電壓比較器8.3非正弦波發(fā)生電路8.4利用集成運放實現(xiàn)的信號轉(zhuǎn)換電路8.5Multisim應(yīng)用舉例8波形的發(fā)生和信號的變換8.2

電壓比較器單門限電壓比較器遲滯比較器集成電壓比較器8.2電壓比較器特點：1.單門限電壓比較器開環(huán)，虛短和虛斷不成立增益A0大于105運算放大器工作在非線性狀態(tài)下，由于|vO

|不可能超過VM，8.2電壓比較器1.單門限電壓比較器（1）過零比較器（忽略了放大器輸出級的飽和壓降）所以8.2電壓比較器1.單門限電壓比較器當(dāng)|+VCC|

=|-VEE|=VM=

15V，A0=105，可以認為vI

>0時，vOmax

=?vI

<0時，vOmax

=?（過零比較器）vOmax

=+VCC

vOmax

=-VEE8.2

電壓比較器特點：1.單門限電壓比較器（1）過零比較器開環(huán)，虛短和虛斷不成立增益A0大于105輸入為正負對稱的正弦波時，輸出為方波。電壓傳輸特性思考

1.若過零比較器如圖所示，則它的電壓傳輸特性將是怎樣的？

2.輸入為正負對稱的正弦波時，輸出波形是怎樣的？uoui0+vOM-vOM同相、反相過零比較器:uoui0+vOM-vOMviuovT=0uovivT=08.2

比較器1.單門限電壓比較器（2）門限電壓不為零的比較器電壓傳輸特性8.2

比較器1.單門限電壓比較器（2）門限電壓不為零的比較器電壓傳輸特性輸入為正負對稱的正弦波時，輸出波形如圖所示。分析任務(wù)及方法求傳輸特性方向輸出電平VOH、VOL門限電壓VthA構(gòu)成過零比較器RC為微分電路D削波（限幅、檢波）0畫傳輸特性解：A1,A2開環(huán)單門限比較器(2)D1,D2和三極管

或非門邏輯電路解：利用疊加原理可得理想情況下，輸出電壓發(fā)生跳變時對應(yīng)的門限電壓單門限比較器的抗干擾能力應(yīng)為高電平錯誤電平8.2

電壓比較器2.遲滯比較器(1)電路組成正反饋電壓并聯(lián)負反饋8.2

電壓比較器2.遲滯比較器(1)電路組成(2)門限電壓vp為門限電壓，8.2

電壓比較器2.遲滯比較器(1)電路組成(2)門限電壓vp為門限電壓，8.2

電壓比較器2.遲滯比較器9.8.1電壓比較器2.遲滯比較器(3)傳輸特性VT-VT+特點：輸出端從高電平跳變到低電平對應(yīng)的閾值電壓與從低電平跳變到高電平對應(yīng)的閾值電壓不同！tviV+HV+LtvoVom-Vom例:設(shè)輸入為正弦波,畫出輸出的波形。－++voRR2R1viV+結(jié)論：同相遲滯比較器反相遲滯比較器矩形波三角波鋸齒波尖頂波階梯波正弦波比較積分微分8.1正弦波振蕩電路8.2電壓比較器8.3非正弦波發(fā)生電路8.4利用集成運放實現(xiàn)的信號轉(zhuǎn)換電路8.5Multisim應(yīng)用舉例8波形的發(fā)生和信號的變換8.3非正弦波發(fā)生電路1.電路組成（多諧振蕩電路）反相遲滯比較器RC低通積分環(huán)節(jié)穩(wěn)壓管雙向限幅能否不串入該電阻？2.工作原理設(shè)vO

=+VZ（輸出只有2種狀態(tài)）

vC

=0

（電容初值）vO

=+VZRC充電vC

vF

=+FVZ當(dāng)vC

>vF時vO

vO

=VZRC反向充電vC

vF

=-FVZ當(dāng)vC

<vF時vO

周而復(fù)始，形成振蕩8.3非正弦波發(fā)生電路3.波形4.計算周期問題：能否調(diào)整占空比，產(chǎn)生矩形波？8.3非正弦波發(fā)生電路5.占空比可變的方波產(chǎn)生電路問題：能否同時產(chǎn)生方波和三角波？8.3非正弦波發(fā)生電路反相遲滯比較器RC積分環(huán)節(jié)1.方