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习题 7.7.3, 7.7.5 * 第七章 多谐振荡器 1) 开关电路：输出只有高电平和低电平两种情况。采用电压比较器。 2) 反馈网络：自控，在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。 一、基本组成部分 第一节 矩形波发生器 二、电路组成 滞回比较器 RC 回路 正向充电： vO（+VZ）→R→C→地 反向充电： 地→C→ R → vO（－VZ） 第一节 矩形波发生器 vo vi 0 Vth+ Vth- +VZ -VZ 三、工作原理 分析方法： 1) 设电路已振荡，且在某一暂态，看是否会翻转为另一暂态，并能再回到原暂态。 2) 电路合闸通电，分析电路是否有两个暂态，而无稳态。 第一节 矩形波发生器 设合闸通电时vO上升，则产生正反馈过程： vO↑→ vp↑→ vO↑↑ ，直至 vO＝VZ， vp＝Vth＋，第一暂态。 电容正向充电，t↑→ vN↑，t→∞ ， vN → VZ；但当vN ＝Vth+时，再增大， vO从+VZ跃变为-VZ， vp＝Vth-，电路进入第二暂态。 电容反向充电，t↑→ vN↓，t→∞ ， vN →- VZ；但当vN ＝Vth-时，再减小， vO从- VZ跃变为+VZ， vp＝Vth+，电路返回第一暂态。 第一节 矩形波发生器 三、工作原理 (1) 设 vo = + VZ , 此时，输出给C 充电, vc ? 则：vp=Vth+ 0 t vo VZ -VZ Vth+ 0 vc t 一旦 vc Vth+ , 就有 vN vP , 在 vc Vth+ 时， vN vp , vo 立即由+ VZ变成- VZ 设vC初始值vC(0+)= 0 vo保持+ VZ不变 VZ 四、波形分析 第一节 矩形波发生器 此时，C 经输出端放电, (2) 当vo = -VZ 时， vp=Vth－ vc达到Vth-时，vo上翻 Vth+ vc t Vth- 当vo 重新回到＋VZ 以后，电路又进入另一个周期性的变化。 -VZ 四、波形分析 第一节 矩形波发生器 0 Vth+ vc t Vth- VZ vo 0 t - VZ T 此期间是分析问题时的假设,实际上用示波器观察波形时看不到这段波形. 波形： 波形 第一节 矩形波发生器 四、波形分析 0 Vth+ vc t Vth- +VZ -VZ T1 T2 T 因正反向充电条件一样,T1 = T2 , 则 T2阶段vc(t)的过渡过程方程为: 周期与频率的计算 T= T1 + T2 =2 T2 第一节 矩形波发生器 t1 t2 t3 vC (?)=+VZ 周期与频率的计算 0 Vth+ vc t Vth- +VZ -VZ T1 T2 T t1 t2 t3 第一节 矩形波发生器 第一节 矩形波发生器 占空比不为50％的矩形波发生器 思考题：点 b 是电位器 RW 的中点，点 a 和点 c 是 b 的上方和下方的某点 。试定性画出电位器可动端分别处于 a、b、c 三点时的 vo - vc 相对应的波形图。 － - + + + RW R1 R2 C vc vo D1 D2 a b c 设Rwa Rwc VOM vo 0 t - VOM 第一节 矩形波发生器 vo vo1 7.2.1 三角波发生器 波形 第二节 三角波与锯齿波发生器 vo1 7.2.1 三角波发生器 第二节 三角波与锯齿波发生器 翻转时 7.2.1 三角波发生器 第二节 三角波与锯齿波发生器 波形翻转。 输出波形峰峰值为： 7.2.1 三角波发生器 第二节 三角波与锯齿波发生器 t1~t2期间，电容C恒流放电。 t1~t2期间，电容C上电压的总变化量为： 7.2.1 三角波发生器 第二节 三角波与锯齿波发生器 t2~t3期间，电容C恒流充电。 电压的总变化量仍为： 锯齿波指的是随时间线性变化的电压或电流波形。 为扫描期 为回扫期 为休止期 三角波发生器的充放电时间常数相同 若设法让积分电容充放电回路不同，充放电时间常数不等，则可得锯齿波。 7.2.2 锯齿波发生器 第二节 三角波与锯齿波发生器 7.2.2 锯齿波发生器 第二节 三角波与锯齿波发生器 T1 T2 7.2.2 锯齿波发生器 第二节 三角波与锯齿波发生器 T1 T2 小结 在方波、锯齿波和三角波等非正弦波信号发生器中，运放一般工作在非线性状态。电路是由积分器、反馈网络和比较器等环节组成，属于一种弛张振荡电路。 7.7.2 选作 * *