第24讲 非正弦波发生电路--gai.pptVIP

波形变换举例 模拟电子线路 哈尔滨工程大学 高频电子线路 退出 下页 上页 首页 哈尔滨工程大学 高频电子线路 退出 下页 上页 首页 哈尔滨工程大学 高频电子线路 退出 下页 上页 首页 哈尔滨工程大学 高频电子线路 退出 下页 上页 首页 哈尔滨工程大学 高频电子线路 退出 下页 上页 首页 哈尔滨工程大学 高频电子线路 退出 下页 上页 首页 哈尔滨工程大学 高频电子线路 退出 下页 上页 首页 哈尔滨工程大学 高频电子线路 退出 下页 上页 首页 哈尔滨工程大学 高频电子线路 退出 下页 上页 首页 哈尔滨工程大学 常见的非正弦波振荡电路 8.5 矩形波发生电路 8.6 三角波发生电路 8.7 锯齿波发生电路 常见的非正弦波 矩形波 三角波 锯齿波 尖顶波 阶梯波 矩形波是基础波形，可通过波形变换得到其它波形。 一、矩形波 如图所示，T1为高电平持续时间；T2为低电平持续时间；T为周期，即 T=T1+T2 将高电平的时间与周期的比值定义为占空比，记为q 占空比为0.1至0.9的波形定义为矩形波。其中占空比为0.5的矩形波又称方波，是矩形波的特例。 8.5 矩形波发生电路 1. 基本组成部分 （1）开关电路：输出只有高电平和低电平两种状态，因而采用电压比较器。 （2）反馈网络：自控，当输出为某一状态时孕育翻转成另一状态的条件，应引入反馈。 （3）延迟环节：使得两个状态均维持一定的时间，决定振荡频率，利用RC电路实现。 滞回比较器 由滞回比较器与RC积分电路构成。 二、方波发生电路 正向充电： uO（+UZ）→R3→C→地 反向充电： 地→C→R3→uO（－UZ） 滞回比较器的阈值为 2、工作过程 电容正向充电，t↑→ u-↑，但当u- ＝+UTH时，再增大， uO从+ UZ跃变为-UZ， u+＝－UTH 电容反向放电，t↑→ u-↓，但当uN ＝－UTH时，再减小， uO从- UZ跃变为+UZ， u+＝+UTH τ充=τ放=RC，故使T1=T2、q=0.5，Uo产生方波，同时在电容C上产生线性不好的三角波，如图 (b)所示。方波的幅值由±UZ决定，而三角波的幅值由滞回比较器的阈值±R1UZ/(R1+R2)决定。方波的重复周期为 振荡频率 脉冲宽度 三、占空比可调的矩形波发生电路 基本上是由滞回比较器与RC积分电路构成。为了实现占空比可调，只需使T1≠T2，为此加了两个二极管与一个电位器，将RC充放电通路分开。 设V1、V2的内阻分别为rd1、rd2，且rd1=rd2。当Uo=+UZ时，V1导通，V2截止，电容C充电，充电时间常数τ充=(R+rd1+R’W)·C；UC不断上升，极性上正下负，当UC升到UTH1=R1UZ/(R1+R2)时，Uo由+UZ变为－UZ； 充电时间 当Uo=－UZ时，V1截止，V2导通，又使电容C放电，其放电时间常数τ放=(R+R’’W+rd2)·C，UC不断下降至 UTH2=－R1U2/(R1+R2)时，比较器发生正跳变，Uo由－UZ变为+UZ。上述过程重复进行。 放电时间 调节RW，当R’WR’’W时，则τ充τ放，Uo波形中的T1T2,同时在电容C两端产生线性不好的锯齿波。矩形波的幅值由限幅值±UZ决定，而锯齿波的幅值由比较器的阈值±R1UZ/(R1+R2)决定； 当R’WR’’W时，则τ充τ放，T1T2； 当R’W=R’’W时，τ充=τ放，T1=T2, 占空比T1/T=0.5, Uo波形为方波。。 三、振荡周期与频率 矩形波的振荡周期是 振荡频率 占空比为 可见，调节RW电位器可使占空比发生变化。 8.6 三角波发生电路 如果把一个方波信号接到积分电路的输入端，那么，在积分电路的输出端可得到三角波信号； 根据这一原则，采用抗干扰能力强的同相滞回比较器+反相积分器级联，构成三角波信号发生电路。 1、电路构成 解出 可见，只要R1、R2、UZ稳定不变，则Uom就是一个稳定不变的值，而与Uo1方波的频率无关。 图中滞回比较器的输出电压 ，它的输入电压是积分电路的输出电压 ，由叠加原理,集成运放同相输入端的电位 2、工作原理 三角波的周期可由波形图求出，t2－t1=T/2,对应2Uom，由反相积分 解出