波形的发生和信号的转换摘要.pptVIP

二、矩形波发生电路 输出无稳态，有两个暂态；若输出为高电平时定义为第一暂态，则输出为低电平为第二暂态。 1. 基本组成部分 （1）开关电路：因为输出只有高电平和低电平两种情况，即两个暂态；故采用电压比较器。 （2）反馈网络：因需自控，在输出为某一暂态时孕育翻转成另一暂态的条件，故应引入反馈。 （3）延迟环节：要使两个暂态均维持一定的时间，故采用RC环节实现，从而决定振荡频率 。 2. 电路组成 正向充电： uO（+UZ）→R→C→地 反向充电： 地→C→ R → uO（－UZ） RC 回路 滞回比较器 3. 工作原理：分析方法 方法一： 设电路已振荡，且在某一暂态，看是否能自动翻转为另一暂态，并能再回到原暂态。 方法二： 电路合闸通电，分析电路是否有两个暂态，而无稳态。 设合闸通电时电容上电压为0，uO上升，则产生正反馈过程： uO↑→ uP↑→ uO↑↑ ，直至 uO＝UZ， uP＝+UT，为第一暂态。 3. 工作原理： 电容正向充电，t↑→ uN↑，t→∞ ， uN → UZ；但当uN ＝+UT时，再增大， uO从+ UZ跃变为－UZ， uP＝－UT，电路进入第二暂态。 电容反向充电，t↑→ uN↓，t→∞ ， uN →－ UZ；但当uN ＝－UT时，再减小， uO从－ UZ跃变为+UZ， uP＝+UT，电路返回第一暂态。 第一暂态：uO＝UZ， uP＝+UT。 脉冲宽度 4. 波形分析 5. 占空比可调电路 为了占空比调节范围大，R3应如何取值？ 正向充电和反向充电时间常数可调，占空比就可调。 三、三角波发生电路 1. 电路组成 用积分运算电路可将方波变为三角波。 两个RC环节 实际电路将两个RC 环节合二为一 为什么采用同相输入的滞回比较器？ uO要取代uC，必须改变输入端。 集成运放应用电路的分析方法： 化整为零（分块），分析功能（每块），统观整体，性能估算 2. 工作原理 滞回比较器 积分运算电路 求滞回比较器的电压传输特性：三要素 UOH =－UOL =UZ ，uI作用于集成运放的同相输入端，求 UT： 合闸通电，通常C 上电压为0。设uO1↑→ uP1↑→ uO1↑↑，直至uO1 ＝ UZ（第一暂态）；积分电路反向积分，t↑→ uO↓，一旦uO过－ UT ，uO1从＋ UZ跃变为－ UZ （第二暂态） 。 积分电路正向积分，t↑→ uO↑， 一旦uO过＋ UT ， uO1从 － UZ跃变为＋ UZ ，返回第一暂态。重复上述过程，产生周期性的变化，即振荡。 电路状态翻转时，uP1=? 三角波发生电路的振荡原理 3. 波形分析 如何调整三角波的幅值和频率？ 怎样修改可获得锯齿波？ “理性地调试”：哪些参数与幅值有关？哪些参数与频率有关？先调哪个参数？ T/2 四、锯齿波发生电路 1. R3应大些？小些？ 2. RW的滑动端在最上端和最下端时的波形？ ≈T 3. R3短路时的波形？ 若由输入电压确定，则将电压转换为频率 五、波形变换电路(选修) 1. 利用基本电路实现波形变换 正弦波变方波、变矩形波、变二倍频，方波变三角波， 三角波变方波，固定频率的三角波变正弦波 如何得到？ 利用电子开关改变比例系数 2. 三角波变锯齿波：二倍频 三角波用傅立叶级数展开，除基波外，还含有3次、5次……谐波。 3. 三角波变正弦波 若输入信号的频率变化不大，则可用滤波法实现。 范围是什么？ 若输入信号的频率变化较大，则可用折线法实现。 * * * * * 第八章 波形的发生和信号的转换 §8.1 正弦波振荡电路 §8.2 电压比较器 §8.3 非正弦波发生电路 §8.4 信号的转换 §8.1 正弦波振荡电路 一、正弦波振荡的条件和电路的组成 二、RC正弦波振荡电路 一、正弦波振荡的条件和电路的组成 1. 正弦波振荡的条件 无外加信号，输出一定频率一定幅值的信号。 与负反馈放大电路振荡的不同之处：在正弦波振荡电路中引入的是正反馈，且振荡频率可控。 在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈： 由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。。 1. 正弦波振荡的条件 一旦产生稳定的振荡，则电路的输出量自维持，即 幅值平衡条件 相位平衡条件 起振条件： 要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。 2. 起振与稳幅：输出电压从幅值很小、含有丰富频率，