模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換分享課件

1、課程回顧CUI1j C在頻域中，流過電容的電流與兩端的電壓關(guān)系：arctan22bjaajbab e第8章 波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換8.1 8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.2 8.2 電壓比較器電壓比較器8.3 8.3 非正弦波發(fā)生電路非正弦波發(fā)生電路8.4 8.4 信號的轉(zhuǎn)換信號的轉(zhuǎn)換8.18.1 正弦波振蕩電路一、概述：正弦波振蕩的條件和電路的組成一、概述：正弦波振蕩的條件和電路的組成二、二、RC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路三、三、LC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路四、石英晶體正弦波振蕩電路四、石英晶體正弦波振蕩電路8.1.1、正弦波振蕩的條件和電路的組成1. 正弦波振蕩的條件 無外加

2、信號，輸出一定頻率一定幅值的信號。無外加信號，輸出一定頻率一定幅值的信號。 與負(fù)反饋放大電路振蕩的不同之處：在正弦波振蕩電路與負(fù)反饋放大電路振蕩的不同之處：在正弦波振蕩電路中引入的是正反饋，且振蕩頻率可控。中引入的是正反饋，且振蕩頻率可控。在電擾動下，對于某一特定頻率在電擾動下，對于某一特定頻率f0的信號形成正反饋：的信號形成正反饋：oioXXX 由于半導(dǎo)體器件的非線性特性及供電電源的限制，最由于半導(dǎo)體器件的非線性特性及供電電源的限制，最終達到動態(tài)平衡，穩(wěn)定在一定的幅值。終達到動態(tài)平衡，穩(wěn)定在一定的幅值。211FAnFAFA 一旦產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩，則一旦產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩，則電路的輸出量自維持，即電

3、路的輸出量自維持，即ooXFAX幅值平衡條件幅值平衡條件相位平衡條件相位平衡條件起振條件起振條件： 要產(chǎn)生正弦波振蕩，必須有滿足相位條件的要產(chǎn)生正弦波振蕩，必須有滿足相位條件的f0，且，且在合閘通電時對于在合閘通電時對于f= f0信號有從小到大直至穩(wěn)幅的過程，信號有從小到大直至穩(wěn)幅的過程，即滿足起振條件。即滿足起振條件。AFAF12n ioXXAofXXF2. 起振與穩(wěn)幅：輸出電壓從幅值很小、含有豐富頻率，到輸出電壓從幅值很小、含有豐富頻率，到僅有一種頻率且幅值由小逐漸增大直至穩(wěn)幅。僅有一種頻率且幅值由小逐漸增大直至穩(wěn)幅。很多種頻率很多種頻率頻率逐漸變頻率逐漸變?yōu)閱我粸閱我徽穹絹碓酱笳穹絹?/p>

4、越大趨于穩(wěn)幅趨于穩(wěn)幅3. 基本組成部分1) 放大電路：放大作用放大電路：放大作用2) 正反饋網(wǎng)絡(luò)：滿足相位條件正反饋網(wǎng)絡(luò)：滿足相位條件3) 選頻網(wǎng)絡(luò)：確定選頻網(wǎng)絡(luò)：確定f0，保證電路產(chǎn)生正弦波振蕩，保證電路產(chǎn)生正弦波振蕩4) 非線性環(huán)節(jié)（穩(wěn)幅環(huán)節(jié)）：穩(wěn)幅非線性環(huán)節(jié)（穩(wěn)幅環(huán)節(jié)）：穩(wěn)幅1) 是否存在主要組成部分是否存在主要組成部分(放大、正反饋、選頻、穩(wěn)幅環(huán)節(jié)放大、正反饋、選頻、穩(wěn)幅環(huán)節(jié))；2) 放大電路能否正常工作，即是否有合適的放大電路能否正常工作，即是否有合適的Q點，信號是否點，信號是否可能正常傳遞，沒有被短路或斷路；可能正常傳遞，沒有被短路或斷路；3) 是否滿足相位條件，即是否存在是否滿足

5、相位條件，即是否存在 f0，是否可能振蕩，是否可能振蕩 ；4) 是否滿足幅值條件，即起振條件。是否滿足幅值條件，即起振條件。常合二為一常合二為一4、分析方法相位條件的判斷方法：瞬時極性法瞬時極性法斷開反饋，在斷開處給放大電路加斷開反饋，在斷開處給放大電路加 ff0的信號的信號Ui，且規(guī)，且規(guī)定其極性，然后根據(jù)定其極性，然后根據(jù) Ui的極性的極性 Uo的極性的極性 Uf的極性的極性若若Uf與與Ui極性相同，則電路可能產(chǎn)生自激振蕩；否則電路不極性相同，則電路可能產(chǎn)生自激振蕩；否則電路不可能產(chǎn)生自激振蕩?？赡墚a(chǎn)生自激振蕩。 在多數(shù)正弦波振蕩電路在多數(shù)正弦波振蕩電路中，輸出量、凈輸入量和中，輸出量、凈

6、輸入量和反饋量均為電壓量。反饋量均為電壓量。 iU極性？極性？5. 分類常用選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件分類。常用選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件分類。1) RC正弦波振蕩電路：正弦波振蕩電路：1兆赫以下兆赫以下2) LC正弦波振蕩電路：幾百千赫幾百兆赫正弦波振蕩電路：幾百千赫幾百兆赫3) 石英晶體正弦波振蕩電路：振蕩頻率穩(wěn)定石英晶體正弦波振蕩電路：振蕩頻率穩(wěn)定8.1.2、RC 正弦波振蕩電路fCjCj211電容的阻抗：1. RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò) (1)首先，定性分析低頻段低頻段Ff0 90 ，Uo.Uf.I.OOfUUI11RRjj CCUIR高頻段高頻段Ff 90 ，Uo.Uf.I. 討論討論： 在頻率在頻率從從0中必

7、有一中必有一個頻率個頻率f0，F(xiàn)0。fCjCj211電容的阻抗：OOOfUI1Rj CUU11UI1j Cj C1j CRRj C fo1RUj CF11URRj Cj C ) 1 ( j31RCRCF(2) RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)(定量計算)( j31 21000ffffFRCf，則令=2 f其中001Fff3j()ff已得到：22001Fff3 +ff（）其幅頻特性為其幅頻特性為:22001Fff3 +ff（）其幅頻特性為其幅頻特性為:0F0f1f= -arctan3 ff（）其相頻特性為其相頻特性為:當(dāng)當(dāng) f=f0時，不但時，不但F=0,且且 最大，為最大，為1/3。F2. 電路組

8、成 應(yīng)為應(yīng)為RC 串并聯(lián)網(wǎng)路配一個電壓放大倍數(shù)略大于串并聯(lián)網(wǎng)路配一個電壓放大倍數(shù)略大于3、輸入、輸入電阻趨于無窮大、輸出電阻趨于電阻趨于無窮大、輸出電阻趨于0的放大電路。的放大電路。 可引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使電壓放可引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使電壓放大倍數(shù)大于大倍數(shù)大于3，且，且Ri大、大、Ro小，對小，對f0影影響小。響小。（1）正弦波振蕩的條件211FAnFAFA幅值平衡條件幅值平衡條件相位平衡條件相位平衡條件起振條件起振條件：AFAF12n 1) 是否存在主要組成部分是否存在主要組成部分(放大、正反饋、選頻、穩(wěn)幅環(huán)節(jié)放大、正反饋、選頻、穩(wěn)幅環(huán)節(jié))；2) 放大電路能否正常工作，直流通路、交流通路

9、是否有合適；放大電路能否正常工作，直流通路、交流通路是否有合適；3) 是否滿足相位條件是否滿足相位條件(正反饋正反饋)；（2）分析方法課程回顧（3）. 相位條件的判斷方法：瞬時極性法相位條件的判斷方法：瞬時極性法 （此種情況下針對（此種情況下針對交流交流）斷開反饋斷開反饋，在斷開處給放大電路加，在斷開處給放大電路加 ff0的信號的信號Ui，且規(guī)，且規(guī)定其極性，定其極性，同時將直流電源短路同時將直流電源短路， 然后根據(jù)然后根據(jù) Ui的極性的極性 Uo的極性的極性 Uf的極性的極性若若Uf與與Ui極性相同，則電路可能產(chǎn)生自激振蕩極性相同，則電路可能產(chǎn)生自激振蕩；否則電路不；否則電路不可能產(chǎn)生自激振

10、蕩?？赡墚a(chǎn)生自激振蕩。 iU極性？極性？CUI1j C(4) 在頻域中，一些基礎(chǔ)知識arctan22bjaajbab e01f2 RC0000f0o0f1 fjarctan ()3 fff1 fjarctan ()2203 ff220000F220001RU1j CF11ffURR3j()j Cj Cff11effff3()3() efffff11 fFarctan()3 ffff3()ff 3A31Fmax（5）. RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)（6 6） RC 橋式正弦波振蕩電路（文氏橋振蕩器）用同相比例運算電路作放大電路。用同相比例運算電路作放大電路。 因同相比例運算電路有非常好的因同相比例運算電路

11、有非常好的線性度，故線性度，故 R 或或 Rf 用熱敏電阻，或用熱敏電阻，或加二極管作為非線性環(huán)節(jié)。加二極管作為非線性環(huán)節(jié)。文氏橋振蕩文氏橋振蕩器的特點？器的特點？1f2RR 以以RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為選頻網(wǎng)絡(luò)和正反饋網(wǎng)絡(luò)、并引入電壓串聯(lián)負(fù)串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為選頻網(wǎng)絡(luò)和正反饋網(wǎng)絡(luò)、并引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，兩個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成橋路，一對頂點作為輸出電壓，一對頂點作為放反饋，兩個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成橋路，一對頂點作為輸出電壓，一對頂點作為放大電路的凈輸入電壓，就構(gòu)成大電路的凈輸入電壓，就構(gòu)成文氏橋振蕩器文氏橋振蕩器。 穩(wěn)幅：穩(wěn)幅：進一步優(yōu)化，進一步優(yōu)化，利用電流增大時二極管動態(tài)電阻小，反之亦利用電流增大時二極管動態(tài)電阻小，反之亦然，

12、加入非線性環(huán)節(jié)然，加入非線性環(huán)節(jié)，從而使輸出電壓穩(wěn)定。，從而使輸出電壓穩(wěn)定。繼續(xù)講課：繼續(xù)講課：頻率可調(diào)的文氏橋振蕩器 改變電容以粗調(diào)，改變改變電容以粗調(diào)，改變電位器滑動端以微調(diào)。電位器滑動端以微調(diào)。同軸同軸電位器電位器 例例8.1.18.1.1 利用公式：利用公式：01f2 RC0minWmax1f2 (RR )C0maxmin1f2 RC8.1.3、LC 正弦波振蕩電路 1. LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性LCfCLRQ 2110 ， 理想理想LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時呈純阻性，并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時呈純阻性，且阻抗無窮大。且阻抗無窮大。LCf 210諧振頻率為諧振頻率為在損耗較小時，品質(zhì)因數(shù)及諧振頻率在損耗

13、較小時，品質(zhì)因數(shù)及諧振頻率損耗損耗 在在ff0時，電容和電感中電流各約為多少？時，電容和電感中電流各約為多少？當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的輸入電流為輸入電流為I0時，時，電容和電感中電流各約為電容和電感中電流各約為Q I0. 網(wǎng)絡(luò)的電阻為多少？網(wǎng)絡(luò)的電阻為多少？Z0=Q2R.LCfCLRQ 2110 ， 理想理想LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時呈純阻性，并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時呈純阻性，且阻抗無窮大。且阻抗無窮大。LCf 210諧振頻率為諧振頻率為在損耗較小時，品質(zhì)因數(shù)及諧振頻率在損耗較小時，品質(zhì)因數(shù)及諧振頻率損耗損耗 在在ff0時，電容和電感中電流各約為多少？時，電容和電感中電流各約為多少？當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的輸入電流為輸入電

14、流為I0時，時，電容和電感中電流各約為電容和電感中電流各約為Q I0. 網(wǎng)絡(luò)的電阻為多少？網(wǎng)絡(luò)的電阻為多少？Z0=Q2R.ILCILI1f2RR 01f2 RC課程回顧課程回顧(1). RC 正弦波振蕩電路3A (2). 說明說明1) 8.1節(jié)、節(jié)、8.2節(jié)是在頻率域中討論；節(jié)是在頻率域中討論；2)振蕩電路主要判斷振蕩電路主要判斷某一特定頻率某一特定頻率的的交流反饋交流反饋。輸入端輸入端bbe注：判斷正、負(fù)反饋時，牢記三極管輸入輸出之注：判斷正、負(fù)反饋時，牢記三極管輸入輸出之間的極性關(guān)系，挺有用：間的極性關(guān)系，挺有用：輸出端輸出端cec極性關(guān)系極性關(guān)系相反相反相同相同相同相同8.1.3、LC

15、正弦波振蕩電路 1. LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性LCfCLRQ 2110 ， 理想理想LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時呈純阻性，并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時呈純阻性，且阻抗無窮大。且阻抗無窮大。LCf 210諧振頻率為諧振頻率為在損耗較小時，品質(zhì)因數(shù)及諧振頻率在損耗較小時，品質(zhì)因數(shù)及諧振頻率損耗損耗 在在ff0時，時，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的輸入電流為當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的輸入電流為I0時，電容和電感中時，電容和電感中電流各約為電流各約為Q I0. （其中，（其中， 對于對于LC、RC電路電路: Q為幾百為幾百 ）LC選頻放大電路 當(dāng)當(dāng)f=f0諧振頻率時，電壓放大倍數(shù)為諧振頻率時，電壓放大倍數(shù)為0ubeZAr 2. 變壓器反饋式電路)(0iffUfU

16、分析電路是否可能產(chǎn)生正弦分析電路是否可能產(chǎn)生正弦 波振蕩的步驟：波振蕩的步驟：1) 是否存在四個組成部分是否存在四個組成部分2) 放大電路是否能正常工作放大電路是否能正常工作3) 是否滿足相位條件是否滿足相位條件必須有合適的同銘端！必須有合適的同銘端！判斷交流反饋極性的要點：判斷交流反饋極性的要點： 1）斷開反饋，）斷開反饋，人為地制造輸入端人為地制造輸入端； 2）畫交流通路；）畫交流通路； 3）判斷）判斷)(0iffUfU 011f2 L C 其中，其中，L1為為N2回路參數(shù)折合到原邊回路參數(shù)折合到原邊的等效電感。的等效電感。特點：特點： 易振，波形較好；耦合不緊密，易振，波形較好；耦合不緊

17、密，損耗大，頻率穩(wěn)定性不高。損耗大，頻率穩(wěn)定性不高。3. 電感反饋式電路反饋電壓取自哪個線圈？反饋電壓取自哪個線圈？反饋電壓的極性？反饋電壓的極性？)(0iffUfU必要嗎？必要嗎？ 電感的三個抽頭分別接電感的三個抽頭分別接晶體管的三個極晶體管的三個極（從交流通（從交流通路看），故稱之為電感三點路看），故稱之為電感三點式電路。式電路。交流通路的特點？交流通路的特點？為使為使N1、N2耦合緊密，將它們合二為一，組成電感反饋式電路。耦合緊密，將它們合二為一，組成電感反饋式電路。特點：耦合緊密，易振，振特點：耦合緊密，易振，振幅大，幅大，C 用可調(diào)電容可獲得用可調(diào)電容可獲得較寬范圍的振蕩頻率。較寬范

18、圍的振蕩頻率。 由于電感對高頻信號呈現(xiàn)較大的電抗，故由于電感對高頻信號呈現(xiàn)較大的電抗，故波形中含波形中含高次諧波高次諧波，為使振蕩波形好，采用電容反饋式電路。，為使振蕩波形好，采用電容反饋式電路。 起振：通過實驗確定起振：通過實驗確定 N1和和N2的比值。的比值。CMLLf)2(212104. 電容反饋式（電容三點式）電路iUfU)(2121210CCCCLf特點：波形好，振蕩頻率調(diào)整范圍小，適于頻率固定的場合。特點：波形好，振蕩頻率調(diào)整范圍小，適于頻率固定的場合。作用？作用？ 起振條件： 通過實驗確定 C1和C2的比值。電容反饋式（電容三點式）電路的改進121111CCCC120CCCC1

19、f2 LC若且，C 途徑：途徑： 在電感支路上串接一個小電容在電感支路上串接一個小電容 C與放大電路參數(shù)無關(guān)與放大電路參數(shù)無關(guān) 若要振蕩頻率高，則若要振蕩頻率高，則L、C1、C2的取值的取值就要小。當(dāng)電容減小到一定程度時，晶體就要小。當(dāng)電容減小到一定程度時，晶體管的極間電容將并聯(lián)在管的極間電容將并聯(lián)在C1和和C2上，影響振上，影響振蕩頻率。蕩頻率。 若要求電容反饋是振蕩電路的振蕩頻率高達100MHZ 以上，則要考慮共基放大電路。 例例8.1.28.1.2 圖中圖中C Cb b為旁路電容，為旁路電容， C1為耦合電容，對為耦合電容，對交流信號短路。為使電路可能產(chǎn)生正弦波振蕩，是說明變交流信號短路

20、。為使電路可能產(chǎn)生正弦波振蕩，是說明變壓器原邊線圈和副邊線圈的同名端。壓器原邊線圈和副邊線圈的同名端。iU 例例8.1.38.1.3 改正圖改正圖8.1.258.1.25所示電路中的錯誤，使之可所示電路中的錯誤，使之可能產(chǎn)生正弦波振蕩。要求不能改變放大電路的基本接法。能產(chǎn)生正弦波振蕩。要求不能改變放大電路的基本接法。要求靜態(tài)工作點合適：增加耦合電容要求靜態(tài)工作點合適：增加耦合電容C。要求交流通路合適：增加集電極電阻要求交流通路合適：增加集電極電阻RC。例例8.1.3的結(jié)果的結(jié)果與電容三點式電路的比較：1）. 變壓器反饋式電路 011f2 L C2）. 電感反饋式電路CMLLf)2(212101

21、. 典型的典型的LC正弦波振蕩電路：正弦波振蕩電路：課程回顧課程回顧3）. 電容反饋式（電容三點式）電路)(2121210CCCCLf4 4）. 電容反饋式（電容三點式）電路的改進電容反饋式（電容三點式）電路的改進120CCCC1 f2 LC若且，C輸入端輸入端bbe2. 判斷正、負(fù)反饋時，牢記三極管輸入輸出之間判斷正、負(fù)反饋時，牢記三極管輸入輸出之間的極性關(guān)系，挺有用：的極性關(guān)系，挺有用：輸出端輸出端cec極性關(guān)系極性關(guān)系相反相反相同相同相同相同 1）畫交流通路畫交流通路,尋找反饋元件；尋找反饋元件； 2）斷開反饋，斷開反饋，人為地制造輸入端人為地制造輸入端； 3）判斷反饋極性）判斷反饋極性

22、3. 判斷交流反饋極性的要點：判斷交流反饋極性的要點： 1）畫交流通路畫交流通路,尋找反饋元件；尋找反饋元件； 2）斷開反饋，斷開反饋，人為地制造輸入端人為地制造輸入端； 3）判斷反饋極性）判斷反饋極性8.1.4、石英晶體正弦波振蕩電路SiO2結(jié)晶體按一定方向切割的晶片。結(jié)晶體按一定方向切割的晶片。壓電效應(yīng)和壓電振蕩：機械變形和電場的關(guān)系壓電效應(yīng)和壓電振蕩：機械變形和電場的關(guān)系固有頻率只決定于其幾何尺寸，故非常穩(wěn)定。固有頻率只決定于其幾何尺寸，故非常穩(wěn)定。容性容性感性感性阻性阻性LCffCC21 ps0，故因 一般一般LC選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻網(wǎng)絡(luò)的f/f 為為105， 石英晶體的石英晶體的f/f 可

23、可達達10101011。1. 石英晶體的特點2. 電路 石英晶體工作在哪個區(qū)？石英晶體工作在哪個區(qū)？ 是哪種典型的正弦波振蕩是哪種典型的正弦波振蕩電路？電路？ 石英晶體呈感性石英晶體呈感性 石英晶體工作在哪個區(qū)？石英晶體工作在哪個區(qū)？ 兩級放大電路分別為哪種兩級放大電路分別為哪種基本接法？基本接法？ C1的作用？的作用？ 石英晶體呈阻性石英晶體呈阻性（1）并聯(lián)型電路）并聯(lián)型電路（2）串聯(lián)型電路）串聯(lián)型電路8.28.2 電壓比較器一、概述一、概述二、單限比較器二、單限比較器三、滯回比較器三、滯回比較器四、窗口比較器四、窗口比較器8.2.1、概述1. 電壓比較器的功能：比較電壓的大小。：比較電壓的

24、大小。 輸入電壓是模擬信號；輸入電壓是模擬信號；輸出電壓輸出電壓表示比較的結(jié)果，表示比較的結(jié)果，只有只有高電平和低電平兩種情況高電平和低電平兩種情況，為二值信號。使輸出產(chǎn)生躍變的，為二值信號。使輸出產(chǎn)生躍變的輸入電壓稱為輸入電壓稱為閾值電壓閾值電壓。 廣泛用于各種報警電路。廣泛用于各種報警電路。2. 電壓比較器的描述方法 : 電壓傳輸特性電壓傳輸特性 uOf(uI)電壓傳輸特性的三個要素：電壓傳輸特性的三個要素：（1）輸出高電平）輸出高電平UOH和輸出低電平和輸出低電平UOL（2）閾值電壓）閾值電壓UT（3）關(guān)注輸入電壓過閾值電壓時輸出電壓躍變的方向）關(guān)注輸入電壓過閾值電壓時輸出電壓躍變的方向

25、3. 幾種常用的電壓比較器（1）單限比較器：只有一個閾值電壓）單限比較器：只有一個閾值電壓（3）窗口比較器：）窗口比較器： 有兩個閾值電壓，輸入電壓單調(diào)變化時輸出電壓躍變兩次。有兩個閾值電壓，輸入電壓單調(diào)變化時輸出電壓躍變兩次。（2）滯回比較器：具有滯回特性）滯回比較器：具有滯回特性 輸入電壓的變化方向不同，閾值電壓也不同，但輸入電輸入電壓的變化方向不同，閾值電壓也不同，但輸入電壓單調(diào)變化使輸出電壓只躍變一次。壓單調(diào)變化使輸出電壓只躍變一次。T2T1UUU回差電壓：回差電壓：4、集成運放的非線性工作區(qū)電路特征：集成運放處于開環(huán)或僅引入正反饋電路特征：集成運放處于開環(huán)或僅引入正反饋理想運放工作在

26、非線性區(qū)的特點：理想運放工作在非線性區(qū)的特點：1) 凈輸入電流為凈輸入電流為0，即，即iP=iN=02) uP uN時，時， uOUOM uP uN時，時， uOUOM uP 0 時時 uO UOM; uI UOM; 或或 uO -UOM時，時， DZ 才起作用才起作用 。 2. 電壓比較器的一般分析方法：（1 1）寫出寫出 uP、uN的表達式，的表達式，令令uP uN，求解出的，求解出的 uI即為即為閾值閾值電壓電壓UT；（2 2）根據(jù)）根據(jù)輸出端輸出端限幅電路決定限幅電路決定輸出的高、低電平輸出的高、低電平；（3 3）根據(jù)輸入電壓作用于同相輸入端還是反相輸入端決定）根據(jù)輸入電壓作用于同相輸

27、入端還是反相輸入端決定輸輸出電壓的躍變方向出電壓的躍變方向。3. 一般單限比較器一般單限比較器，得令0PNI211REF212NuuuRRRURRRuREF12TURRUZOUU0REFU2IREF1RuUR 所以所以閾值電壓；閾值電壓；根據(jù)疊加原理根據(jù)疊加原理：例例 8.2.1 在圖在圖8.2.6電路中，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為電路中，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 6V；在圖在圖8.2.7電路中，電路中，電阻電阻R1=R2=5歐姆，基準(zhǔn)電壓歐姆，基準(zhǔn)電壓UREF=2V, 穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 5V；它們的輸入均；它們的輸入均為為三角波電壓時，試分別畫出兩電路的輸出電壓波形三角波電壓時，試分別

28、畫出兩電路的輸出電壓波形.解：解：（1 1）根據(jù)圖）根據(jù)圖8.2.68.2.6電路，電路，當(dāng)當(dāng)u uI I0v0v0v時，時，U Uo1o1=-U=-Uz z=-6V;=-6V; （2 2）根據(jù)圖）根據(jù)圖8.2.78.2.7電路，電路，當(dāng)當(dāng)u uI I-2v-2v-2v時，時，U Uo1o1=-U=-Uz z=-5V;=-5V;2TREF1RUU2VR 圖圖8.2.6圖圖8.2.7（1）根據(jù)圖）根據(jù)圖8.2.6電路，電路，當(dāng)當(dāng)uI0v時，時，Uo1=-Uz=-6V; （2）根據(jù)圖）根據(jù)圖8.2.7電路，電路，當(dāng)當(dāng)uI-2v時，時，Uo1=-Uz=-5V;2TREF1RUU2VR 8.2.3、滯

29、回比較器，得令PNO211PIN,uuuRRRuuuZOHZOL UUUU1TZ121T1Z121T2Z12RUURRRUURRRUURR 1. 閾值電壓1IO12RuuRR2. 工作原理及電壓傳輸特性 1) 設(shè)設(shè)uIUT，則，則 uN uP， uO+UZ 。 2) 設(shè)設(shè) uI+UT，則，則 uN uP， uOUZ 。 1T1Z121T2Z12RUURRRUURR 1PO12RuuRR利用： 例例8.2.2 8.2.2 輸入電壓與輸出電壓的波形如下圖所示。（輸入電壓與輸出電壓的波形如下圖所示。（1 1）判斷電路是哪）判斷電路是哪種電壓比較器，并求電壓傳輸特性；（種電壓比較器，并求電壓傳輸特性；

30、（2)2)若要使若要使U UT1T1=2V, =2V, UT2=-4V,則應(yīng)在電路中則應(yīng)在電路中采取什么措施？采取什么措施？解：解：（1 1）根據(jù)上圖根據(jù)上圖, , 輸出電壓的高、低電平分別為輸出電壓的高、低電平分別為 U Uz z= = 9V, 閾值電壓 UT= 3V當(dāng)當(dāng)u uI I -3V 3V 3V 時，時， u uO O 9V9V; ;當(dāng)當(dāng)-3V -3V u uI I 3V URL8.2.4、窗口比較器、窗口比較器RHIUu OMUOMURLIUu OMUOMU當(dāng)當(dāng)uIURH時，時，uO1= uO2= UOM，D1導(dǎo)通，導(dǎo)通，D2截止；截止； uO= UZ。當(dāng)當(dāng)uIURL時，時，uO2

31、= uO1= UOM，D2導(dǎo)通，導(dǎo)通，D1截止；截止； uO= UZ 。當(dāng)當(dāng)URLuI URH時，時， uO1= uO2= UOM，D1、D2均截均截止；止； uO= 0。課程回顧（1 1）寫出寫出 uP、uN的表達式，令的表達式，令uP uN，求解出的，求解出的 uI即為即為閾值電壓閾值電壓UT；（2 2）根據(jù)）根據(jù)輸出端輸出端限幅電路決定限幅電路決定輸出的高、低電平輸出的高、低電平；（3 3）根據(jù)輸入電壓作用于同相輸入端還是反相輸入端決定）根據(jù)輸入電壓作用于同相輸入端還是反相輸入端決定輸出電壓的躍變輸出電壓的躍變方向方向。1. 電壓比較器的一般分析方法：電壓比較器的一般分析方法：2、滯回比較器、滯回比較器ZOHZOL UUUU1T1Z121T2Z12RUURRRUURR 常見的非正弦波矩形波矩形波三角波三角波鋸齒波鋸齒波尖頂波尖頂波階梯波階梯波矩形波是基礎(chǔ)波形矩形波是基礎(chǔ)波形，可通過波形變換得到其它波形。，可通過波形變換得到其它波形。8.3 非正弦波發(fā)生電路8.3.1、矩形波發(fā)生電路 輸出輸出無穩(wěn)態(tài)無穩(wěn)態(tài)，有兩個暫態(tài)有兩個暫態(tài)1. 基本組成部分 （1）放大環(huán)節(jié)）放大環(huán)節(jié)：因為輸出只有高電平和低電平：因為輸出只有高電平和低電平兩種情況，故采用電壓比較器。兩種情況，故采用電