波形的产生与变换电路详解.pptVIP

二、正弦波振荡的形成过程 放大电路在接通电源的瞬间, 随着电源电压由零开始的突然增大, 电路受到扰动, 在放大器的输入端产生一个微弱的扰动电压ui, 经放大器放大、 正反馈, 再放大、 再反馈……, 如此反复循环, 输出信号的幅度很快增加。 这个扰动电压包括从低频到甚高频的各种频率的谐波成分。 为了能得到我们所需要频率的正弦波信号, 必须增加选频网络, 只有在选频网络中心频率上的信号能通过, 其他频率的信号被抑制, 在输出端就会得到如图ab段所示的起振波形。 那么, 振荡电路在起振以后, 振荡幅度会不会无休止地增长下去了呢？这就需要增加稳幅环节, 当振荡电路的输出达到一定幅度后, 稳幅环节就会使输出减小, 维持一个相对稳定的稳幅振荡, 如图的bc段所示。 也就是说, 在振荡建立的初期, 必须使反馈信号大于原输入信号, 反馈信号一次比一次大, 才能使振荡幅度逐渐增大; 当振荡建立后, 还必须使反馈信号等于原输入信号, 才能使建立的振荡得以维持下去。  由上述分析可知, 起振条件应为 当 f f0时, 电压传输系数最大, 其值为: F 1/3, 相角为零, 即φF 0。 此时, 输出电压与输入电压同相位。 当f≠f0时, F 1/3, 且φF≠0, 此时输出电压的相位滞后或超前于输入电压。 由以上分析可知: RC串并联网络只在 f f0 1/2πRC 时, 输出幅度最大, 而且输出电压与输入电压同相, 即相位移为零。 所以, RC串并联网络具有选频特性。 8.5 比较器 （2）稳幅电路的另一种形式： 将双向稳压管接在负反馈回路中 uo ui 0 +UZ -UZ 当ui 0时 , uo -UZ 当ui 0时 , uo +UZ 利用稳压管限幅的过零比较器 　　设任何一个稳压管被反向击穿时，两个稳压管两端总的的稳定电压为 UZ UOM uI uO +UOM -UOM O +UZ -UZ 　　当 uI 0 时，不接稳压管时， uO + UOM ，接入稳压管后，左边的稳压管被反向击穿，集成运放的反向输入端“虚地”， uO + UZ ； 　　当 uI 0 时，右边的稳压管被反向击穿，uO - UZ ； 图 8.2.6 例： 　单限比较器有一个门限电平，当输入电压等于此门限电平时，输出端的状态立即发生跳变。 　　当输入电压 uI 变化，使反相输入端的电位为零时，输出端的状态将发生跳变，门限电平为： uI uO +UOM -UOM O +UZ -UZ 　　过零比较器是门限电平为零的单限比较器。 图 8.2.7 　存在干扰时单限比较器的 uI、uO 波形 　　单限比较器的作用：检测输入的模拟信号是否达到　　某一给定电平。 　　缺点：抗干扰能力差。 　　解决办法： 采用具有滞回 传输特性的比较器。 二. 迟滞比较器 1.工作原理——两个门限电压。 特点:电路中使用正反馈——运放工作在非线性区。 （1）当uo +UZ时， （2）当uo -UZ时， UT+称上门限电压 UT-称下门限电压 UT+- UT-称为回差电压 迟滞比较器的电压传输特性： uo ui 0 +UZ -UZ UT+ UT- 设ui ?, 当ui UT-时, uo从-UZ ? +UZ 这时, uo -UZ , u+ UT- 设初始值: uo +UZ , u+ UT+ 设ui ?, 当ui UT+时, uo从+UZ ? -UZ 　　若 uO ? UZ ，当 uI 逐渐减小时，使 uO 由 ?UZ 跳变为 ?UZ 所需的门限电平 UT- 回差 门限宽度 ?UT ： 　　若 uO ?UZ ，当 uI 逐渐增大时，使 uO 由 +UZ 跳变为 -UZ 所需的门限电平 UT+ 例题：Rf 10k?，R2 10k ? ，UZ 6V， UREF 10V。当输入ui为如图所示的波形时，画 出输出uo的波形。 上下限： uo ui 0 8V 3V 传输特性 +6V -6V 3V 8V ui uo +6V -6V uo ui 0 8V 3V 传输特性 +6V -6V * 第八章 波形的产生与变换电路 8.1 正弦波振荡的基本原理 8.2 RC正弦波振荡电路 8.3 LC正弦波振荡电路 8.4 石英晶体振荡电路 8.5 比较器 8.6 方波发生器 8.7 三角波及锯齿波发生器 8.1　正弦波振荡电路 8.1.1概述 ~ 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。 电路要引入正反馈 图 　正弦波振荡电路的方框图 一、产生正弦波振荡的条件 如果： , i f X X 则去掉 , i X 仍有信号输出。 反馈信号代替