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矩形波、三角波和锯齿波发生电路之间的共性 三种非正弦波发生电路的组成都主要包括两个部分：一个是滞回比较器，另一个是RC充放电回路或积分电路。滞回比较器的输出电压使RC回路充放电或积分电路进行积分；然后，RC充放电回路或积分电路的输出电压又加在滞回比较器的输入端，以控制滞回比较器的跳变时间。 三种非正弦波发生电路的分析方法类似。关键在于分析滞回比较器的输出端何时发生跳变。由于滞回比较器只能输出高电平和低电平两种状态，只要设法控制其输出端的状态发生周期性的跳变，即可得到周期性的矩形波；将矩形波积分，可得到三角波；如果在矩形波的正半周和负半周积分时间常数相差悬殊，可得到锯齿波。 三种非正弦波发生电路的振荡周期和输出幅度的估算方法也相似。三种非正弦波发生电路的振荡周期都与RC充放电回路或积分电路的时间常数成正比；输出幅度都与滞回比较器的输出电压成反比。 三、输出幅度和振荡周期 　　解得三角波的输出幅度： 　　当 u+ = u- = 0 时，uO1 由 -UZ跳变， uO 达到最大值 Uom 。代入方程 振荡周期： 　　在uO1 =-UZ进行积分的半个振荡周期内， uO 从-Uom 到-Uom 。代入方程： 图 9.5.8 9.5.3　锯齿波发生电路 一、电路组成 O uO1 t O uO t T1 T2 T 　　二、输出幅度和振荡周期 图 9.5.9 动画 * 第九章　波形发生电路 9.1　正弦波振荡电路的分析方法 9.2　RC 正弦波振荡电路 9.3　LC 正弦波振荡电路 9.4　石英晶体振荡器 9.5　非正弦波发生电路 9.1　正弦波振荡电路的分析方法 9.1.1　产生正弦波振荡的条件 ~ 放大电路 反馈网络 　　如果反馈电压 uf 与原输入信号 ui 完全相等，则即使无外输入信号，放大电路输出端也有一个正弦波信号——自激振荡。 图 9.1.1　反馈放大电路产生自激振荡的条件 由此知放大电路产生自激振荡的条件是： 即： 所以产生正弦波振荡的条件是： ——幅度平衡条件 ——相位平衡条件 9.1.2　正弦波振荡电路的组成 　　组成：放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节。 　　分析步骤： 　　一、判断能否产生正弦波振荡 　　1. 检查电路是否具备正弦波振荡的组成部分； 　　2. 检查放大电路的静态工作点是否能保证放大电路正常工作； 　　3. 分析电路是否满足自激振荡的相位平衡条件和振幅平衡条件。 　　判断相位平衡条件的方法是：瞬时极性法。 　　二、估算振荡频率和起振条件 9.1.3　正弦波振荡电路的分析步骤 图 9.2.1 Z1 Z2 取 R1 = R2 = R ， C1 = C2 = C ，令 则： 9.2　RC 正弦波振荡电路 9.2.1　RC 串并联网络的选频特性 　　得 RC 串并联电路的幅频特性为： 相频特性为： 最大，?F = 0。 0 ?F 0 1/3 +90o -90o 图 9.2.2 9.2.2　RC 串并联网络振荡电路 放大电路 —— 集成运放 A ； 选频与正反馈网络 —— R、C 串并联电路； 稳幅环节 —— RF 与 R? 组成的负反馈电路。 图 9.2.3 一、电路组成 二、振荡频率与起振条件 1. 振荡频率 2. 起振条件 f = f0 时， 由振荡条件知： 所以起振条件为： 同相比例运放的电压放大倍数为 即要求： 三、振荡电路中的负反馈 　　通过RF和R1引入电压串联负反馈，可以提高放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，进一步提高放大电路的输入电阻，降低输出电阻（从而减小放大电路对RC串并联网络选频特性的影响，提高振荡电路带负载能力）。 反馈系数 　　改变 RF，可改变反馈深度。增加负反馈深度，并且满足 　　则电路可以起振，并产生比较稳定而失真较小的正弦波信号。 　　采用具有负温度系数的热敏电阻 RT 代替反馈电阻 RF ，可实现自动稳幅。 RT 图 9.2.4 9.2.3　其他形式的 RC 振荡电路 一、移相式振荡电路 　　集成运放产生的相位移 ?A = 180o，如果反馈网络再相移 180o，即可满足产生正弦波振荡的相位平衡条件。 振荡频率为： 0 ? 270o 180o 90o 　　当 f = f0 时，相移 180o，满足正弦波振荡的相位条件。 起振条件：RF 12 R 图 9.2.6 二、双 T 选频网络振荡电路 振荡频率约为： 　　当 f = f0 时，双 T 网络的相移为 ?F = 180o；反相比例运放的相移 ?A = 180o，因此满足产生正弦波振荡的相位平衡条件。 　　如果放大电路的放大倍数足够大，同时满足振幅平衡条件，即可产生正弦波振荡。 图 9.2.8 表 9 - 1　三种 RC 振荡电路的比较 　　选频特性好，适用于产生单一频率的振荡波形。