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* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 16.4 运算放大器在波形产生方面的应用 波形发生器的作用： 产生一定频率、幅值的波形(如正弦波、方波、三角波、锯齿波等) 。 特点：不用外接输入信号，即有输出信号。 16.4.1 矩形波发生器 矩形波产生电路 ? uc + – UR + – 1. 电路结构 由滞回比较器、 RC充放电电路组成。 电容电压uc 即是比较器的输入电压， 2. 工作原理 设电源接通时， uo = +UZ，uc(0) = 0。 电阻R2两端的电压UR即 是比较器的参考电压。 uo 通过 RF 对电容C充电， uc 按指数规律增长。 RF C 当 uo = +UZ时， 电容充电， uc上升， 电容放电， uc下降， 当uc= UR 时，uo 跳变成 –UZ 当 uc= –UR 时，uo 跳变成 +UZ，电容又重新充电。 2. 工作原理 放电 uc + – 充电 3. 工作波形 T 2 T = T1+T2 电容充放电过程，uc的响应规律为 4. 周期与频率 Z 2 1 2 U R R R + - T 1 － U z t O u o , u C + Z 2 1 2 U R R R + － U Z + U Z + U z T 1 矩形波的周期 矩形波的频率 充放电时间常数相同：? = RC 矩形波常用于数字电路中作为信号源 在充电过程中 在放电过程中 A1：滞回比较器 16.4.2 三角波发生器 1. 电路结构 A2：反相积分电路 因 u- = 0 ， 当 u+ = 0时，A1状态改变 2. 工作原理 A1：滞回比较器 因 u- = 0 ，所以 当 u+ = u- = 0时，A1状态改变。 当 即当输出电压uo 达到 时，u01 跃变, 同时积分电路的输入、输出电压也随之改变。 3. 工作波形 4. 周期与频率 T = T1+ T2 = 2T1 = 2T2 uo1 UZ –UZ t O uo (1) 改变比较器的输出 uo1及电阻R1 、R2 即可改变三角波的幅值。 (2) 改变电路电阻R1与R2的比值，或改变积分常数RC ，均可改变三角波的频率。 T T1 T2 频率可调的三角波发生器 16.4.3 锯齿波发生器 1. 电路 三角波发生器 在三角波发生器的电路中，使积分电路的正、反向积分的时间常数不同，即可使其输出锯齿波。 2. 波形 16.4.3 锯齿波发生器 1. 电路 t UZ –UZ uo uo1 O uo ?16.5 使用运算放大器应注意的几个问题 集成运算放大器的用途广泛，在使用前必须进行测试，使用中应注意其电参数和极限参数符合电路要求，同时还应注意以下问题。? 3. 调零 为了提高集成运算放大器的精度,消除因失调电压和失调电流引起的误差,需要对集成运算放大器进行调零。 集成运算放大器的调零电路有两类，一类是内调零，集成运算放大器设有外接调零电路的引线端, 按说明书连接即可，如常用的??741，其中电位器RP可选择10kΩ的电位器, 如图所示。 1. 选用元件 2. 消振 3. 调零  (1)输入端保护 当输入端所加的电压过高时会损坏集成运算放大器，可在输入端加入两个反向并联的二极管，如图所示，将输入电压限制在二极管的正向压降以内。 4. 保护 ? A741的调零电路  (1)输入端保护 (2)输出端保护 为了防止输出电压过大,可利用稳压管来保护，如图 所示，将两个稳压管反向串联，就可将输出电压限制 在稳压管的稳压值UZ的范围内。 输出端保护 4. 保护 (3)电源保护 为了防止正负电源接反，可用二极管保护，若电源接错，二极管反向截止，集成运算放大器上无电压，如图所示。  5. 相位补偿 集成运算放大器在实际使用中遇到最棘手的问题就是自激。要消除自激，通常是破坏自激形成的相位条件，这就是相位补偿，如图所示。其中，图(a)是输入分布电容和反馈电阻过大(1MΩ)引起自激的补偿方法，图(b)中所接的RC为输入端补偿法，常用于高速集成运算放大器。 ( a ) ( b ) 相位补偿 6. 扩大输出电流 在输出端加接一级互补电路扩大输出电流。 * * * * * * * * * * * * * * * 16.2.5 微分运算电路