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第九章信号产生电路 崔春艳 信息与电气工程学院 电工电子教研室 9.4　非正弦信号产生电路（电压比较器） 　　电压比较器将一个模拟量输入电压与一个参考电压进行比较，输出只有两种可能的状态：高电平或低电平。 　　比较器中的集成运放一般工作在非线性区；处于开环状态或引入正反馈。 　　分类：过零比较器、单限比较器、滞回比较器及双限比较器。 一、　过零比较器 简单的过零比较器 　　由于理想运放的开环差模增益为无穷大，所以 当 uI 0 时，uO= + UOPP ； 当 uI 0 时，uO = - UOPP ； 　　过零比较器的传输特性为： uI uO +UOpp -UOpp O 　　UOPP 为集成运放的最大输出电压。 阈值电压： 当比较器的输出电压由一种状态跳变为另一种状态所对应的输入电压。 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 UOpp uI uO +UOpp -UOpp O +UZ -UZ 　　当 uI 0 时，不接稳压管时， uO= + UOPP ，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 ； * * 9.1 正弦波振荡电路的振荡条件 9.2 RC正弦波振荡电路 9.3 LC正弦波振荡电路 *9.4 非正弦波振荡电路 *9.5 集成函数发生器8038简介 9.1 正弦波振荡电路的振荡条件 1. 振荡条件 2. 起振和稳幅 3. 振荡电路基本组成部分 正反馈放大电路如图示。（注意与负反馈方框图的差别） 1. 振荡条件 若环路增益 则 去掉 仍有稳定的输出 又 所以振荡条件为 振幅平衡条件 相位平衡条件 起振条件 2. 起振和稳幅 # 振荡电路是单口网络，无须输入信号就能起振，起振的信号源来自何处？ 电路器件内部噪声 当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加，否则波形将出现失真。 噪声中，满足相位平衡条件的某一频率?0的噪声信号被放大，成为振荡电路的输出信号。 稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条件从 回到 放大电路（包括负反馈放大电路） 3. 基本组成部分 反馈网络（构成正反馈的） 选频网络（选择满足相位平衡条件的一个频率。经常与反馈 网络合二为一。） 稳幅环节 1.产生正弦波振荡电路的条件 幅值条件: 相位条件: （n为整数） 起振条件: 1) 放大电路 2) 选频网络 3) 正反馈网络 2. 正弦波振荡电路的组成 4) 稳幅环节 总 结 3.判断电路是否可能产生正弦波振荡的方法和步骤 （1）观察电路是否包含了放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节四个组成部分。 （2）判断放大电路是否能够正常工作，即是否有合适的静态工作点且动态信号是否能够输入、输出和放大。 （3）利用瞬时极性法判断电路是否满足正弦波振荡的相位条件 （4）判断电路是否满足正弦波振荡的幅值条件 9.2 RC正弦波振荡电路 1. 电路组成 2. RC串并联选频网络的选频特性 3. 振荡电路工作原理 4. 稳幅措施 1. 电路组成 反馈网络兼做选频网络 反馈系数 2. RC串并联选频网络的选频特性 幅频响应 又 且令 则 相频响应 2. RC串并联选频网络的选频特性 当 幅频响应有最大值 相频响应 3. 振荡电路工作原理 此时若放大电路的电压增益为 用瞬时极性法判断可知，电路满足相位平衡条件 则振荡电路满足振幅平衡条件 当 时， (+) (+) (+) (+) Av 电路可以输出频率为 的正弦波 RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波 采用非线性元件 4. 稳幅措施 热敏元件(负温度系数电阻） 热敏电阻 起振时， 即 热敏电阻的作用 稳幅 RC串并联选频网络的特征频率 根据起振幅值条件 即当 时， 产生频率为 的正弦波 稳幅措施 ： 可选用为负温度系数的热敏电阻 总 结 1.采用非线性元件二极管作为自动稳幅元件，分析其稳幅原理。 4. 稳幅措施 已知运放最大输出电压为±14V 2.设二极管正向压降为0.6V,估算输出电压峰值Vom 3.当R2分别开路和短路时电路的工作状况. 解:1当Vo幅值很小时,R3两端分压很小,于是二极管截止则有: 有利于起振 Vo VR3 D1或D2导通 AV 使AV=3 2.当稳幅时AV=3则 3.当R2开路时Av趋于无穷大,Vo为方波。当R2短路时Av小于3，