模擬電路波形發(fā)生與變換電路

1、信息技術(shù)學(xué)院模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 第九章 波形的發(fā)生和變換電路信息技術(shù)學(xué)院第九章 波形的發(fā)生和變換電路9.1 9.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路9.2 9.2 非正弦波發(fā)生電路非正弦波發(fā)生電路9.3 9.3 波形變換電路波形變換電路信息技術(shù)學(xué)院9.19.1 正弦波振蕩電路一、正弦波振蕩的條件和電路的組成一、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信息技術(shù)學(xué)院一、正弦波振蕩的條件和電路的組成1.正弦波振蕩的條件 無外加信號(hào)，輸出一定頻率一定幅值的正弦波信號(hào)。無外加信號(hào)，輸出一定頻

2、率一定幅值的正弦波信號(hào)。 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，且振蕩頻率中引入的是正反饋，且振蕩頻率可控可控。在電擾動(dòng)下，對(duì)于某一特定頻率在電擾動(dòng)下，對(duì)于某一特定頻率f0的信號(hào)形成正反饋：的信號(hào)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(dá)到終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡，穩(wěn)定在一定的幅值。，穩(wěn)定在一定的幅值。信息技術(shù)學(xué)院1.正弦波振蕩的條件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，即電路的輸出量自維持，即

3、ooooifXAXAXAFX 幅值平衡條件幅值平衡條件相位平衡條件相位平衡條件1FA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，且在，且在合閘通電時(shí)對(duì)于合閘通電時(shí)對(duì)于f= f0信號(hào)有從小到大直至穩(wěn)幅的過程，信號(hào)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。信息技術(shù)學(xué)院2.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。幅值很小幅值很小頻率豐富頻率豐富信息技術(shù)學(xué)院上圖上圖部分部分頻率趨頻率趨于單一于單一幅值逐幅

4、值逐漸增大漸增大信息技術(shù)學(xué)院逐漸變?yōu)橹饾u變?yōu)閱我活l率的單一頻率的穩(wěn)幅振蕩穩(wěn)幅振蕩信息技術(shù)學(xué)院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) 是否存在以上主要組成部分；是否存在以上主要組成部分；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(diǎn)，信號(hào)是否點(diǎn)，信號(hào)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

5、是否存在是否滿足相位條件，即是否存在 f0，是否可能振蕩，是否可能振蕩 ；（瞬；（瞬時(shí)極性法）時(shí)極性法）4) 是否滿足幅值條件，即是否一定振蕩。是否滿足幅值條件，即是否一定振蕩。常合二為一常合二為一4.分析方法信息技術(shù)學(xué)院相位條件的判斷方法：瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法 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？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(hào)的信號(hào)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U

6、i極性相同，極性相同，電路滿足相位條件，電路滿足相位條件，則電路可能產(chǎn)生自則電路可能產(chǎn)生自激振蕩；否則激振蕩；否則，電路不滿足相位條件，電路不滿足相位條件，電路不可能產(chǎn)生自激電路不可能產(chǎn)生自激振蕩。振蕩。.信息技術(shù)學(xué)院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：1兆赫兆赫以下以下2) LC正弦波振蕩電路：幾百正弦波振蕩電路：幾百千赫千赫幾百幾百兆赫兆赫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)定信息技術(shù)學(xué)院二、RC 正弦波振蕩電路1.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)：只能通過某種頻率的信號(hào)只能通過某種頻率的信號(hào)低頻段

7、低頻段電容容抗電容容抗大大高頻段高頻段電容容抗電容容抗小小900 0Ff，Uf900 Ff，UfUo.Uf.I.Uo.Uf.I. 在頻率從在頻率從0中必有一個(gè)頻率中必有一個(gè)頻率f0，F(xiàn)0。Uo、Uf同相同相高通高通低通低通信息技術(shù)學(xué)院CRCRCRUUF j1 j1 j1of ) 1 ( j31RCRCFRC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)當(dāng)當(dāng) f=f0時(shí)，不但時(shí)，不但=0，且，且 最大，為最大，為1/3。F)( j31 21000ffffFRCf，則令信息技術(shù)學(xué)院1)是否可用共射放大電路？是否可用共射放大電路？2)是否可用共集放大電路？是否可用共集放大電路？3)是否可用共基放大電路？是否可用共基放大電

8、路？4)是否可用兩級(jí)共射放大電路？是否可用兩級(jí)共射放大電路？2.電路組成 應(yīng)為應(yīng)為RC 串并聯(lián)網(wǎng)路配一個(gè)電壓放大倍數(shù)略大于串并聯(lián)網(wǎng)路配一個(gè)電壓放大倍數(shù)略大于3、輸入電、輸入電阻趨于無窮大、輸出電阻趨于阻趨于無窮大、輸出電阻趨于0（使振蕩頻率只取決于選頻網(wǎng)（使振蕩頻率只取決于選頻網(wǎng)絡(luò)）的放大電路。絡(luò)）的放大電路。不符合相位條件不符合相位條件不符合幅值條件不符合幅值條件輸入電阻小、輸出輸入電阻小、輸出電阻大，影響電阻大，影響f0 可引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使可引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使電壓放大倍數(shù)大于電壓放大倍數(shù)大于3，且，且Ri大、大、Ro小，對(duì)小，對(duì)f0影響小影響小F F00，UoUo、UfUf同相，

9、形成正反饋，同相，形成正反饋，UoUo與與UiUi肯定也肯定也同相同相信息技術(shù)學(xué)院3.3.RC 橋式正弦波振蕩電路（文氏橋振蕩器）用同相比例運(yùn)算電路作放大電路。輸入電阻大，輸出電阻小用同相比例運(yùn)算電路作放大電路。輸入電阻大，輸出電阻小 因同相比例運(yùn)算電路有非常好的因同相比例運(yùn)算電路有非常好的線性度，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)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。加二極管作為非線性環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。文氏橋振蕩文氏橋振蕩器的特點(diǎn)？器的特點(diǎn)？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(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成橋路

10、，一對(duì)頂點(diǎn)作為輸出電壓串聯(lián)負(fù)反饋，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成橋路，一對(duì)頂點(diǎn)作為輸出電壓，一對(duì)頂點(diǎn)作為放大電路的凈輸入電壓，就構(gòu)成文氏橋壓，一對(duì)頂點(diǎn)作為放大電路的凈輸入電壓，就構(gòu)成文氏橋振蕩器。振蕩器。11fuRAR | 11|3uA FF信息技術(shù)學(xué)院頻率可調(diào)的文氏橋振蕩器 改變電容以粗調(diào)，改變電改變電容以粗調(diào)，改變電位器滑動(dòng)端以微調(diào)。位器滑動(dòng)端以微調(diào)。 加穩(wěn)壓管可以限制輸出電加穩(wěn)壓管可以限制輸出電壓的峰壓的峰-峰值。峰值。同軸同軸電位器電位器012 fRC信息技術(shù)學(xué)院討論：合理連接電路，組成文氏橋振蕩電路合理連接電路，組成文氏橋振蕩電路信息技術(shù)學(xué)院三、LC 正弦波振蕩電路 1.LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性LCfC

11、LRQ 2110 ， 理想理想LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時(shí)（并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時(shí)（f0）呈純阻性，）呈純阻性，且阻抗無窮大。低頻時(shí)，電容容抗很大，電路且阻抗無窮大。低頻時(shí)，電容容抗很大，電路呈感性；高頻時(shí)，電感感抗很大，電路呈容性。呈感性；高頻時(shí)，電感感抗很大，電路呈容性。LCf 210諧振頻率為諧振頻率為在損耗較小時(shí)，品質(zhì)因數(shù)及諧振頻率在損耗較小時(shí)，品質(zhì)因數(shù)及諧振頻率損耗損耗 在在ff0時(shí)，電容和電感中電流各約為多少？網(wǎng)絡(luò)的電時(shí)，電容和電感中電流各約為多少？網(wǎng)絡(luò)的電阻為多少？阻為多少？P283信息技術(shù)學(xué)院 構(gòu)成正弦波構(gòu)成正弦波振蕩電路最簡(jiǎn)振蕩電路最簡(jiǎn)單的做法是通單的做法是通過變壓器引入過變壓器引入反饋。

12、反饋。附加相移附加相移LC選頻放大電路正弦波振蕩電路 當(dāng)當(dāng) f=f0時(shí)，電時(shí)，電壓放大倍數(shù)的數(shù)壓放大倍數(shù)的數(shù)值最大，且附加值最大，且附加相移為相移為0。放大電路放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)Uo共射電路共射電路A=-beurZA信息技術(shù)學(xué)院2.變壓器反饋式電路)(0iffUfUC1是是耦合電容耦合電容特點(diǎn)：特點(diǎn)： 易振，波形較好；耦合不緊密，易振，波形較好；耦合不緊密，損耗大，頻率穩(wěn)定性不高。損耗大，頻率穩(wěn)定性不高。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(gè)組成部分是否存在四個(gè)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

13、相位條件是否滿足相位條件4) 是否可能滿足幅值條件是否可能滿足幅值條件 為使為使N1、N2耦合緊密，將它們合二為一，組成電感反饋式耦合緊密，將它們合二為一，組成電感反饋式電路。如何組成？電路。如何組成？ 必須有合適的同銘端！必須有合適的同銘端！ 將將LC選頻網(wǎng)絡(luò)的電壓作為變壓器的選頻網(wǎng)絡(luò)的電壓作為變壓器的原邊電壓，將副邊電壓作為反饋電壓原邊電壓，將副邊電壓作為反饋電壓取代放大電路輸入電壓。取代放大電路輸入電壓。信息技術(shù)學(xué)院3.電感反饋式電路（哈特利）反饋電壓取自哪個(gè)線圈？反饋電壓取自哪個(gè)線圈？反饋電壓的極性？反饋電壓的極性？)(0iffUfU 電感的三個(gè)抽頭分別接晶電感的三個(gè)抽頭分別接晶體管的

14、三個(gè)極，故稱之為電體管的三個(gè)極，故稱之為電感三點(diǎn)式電路。感三點(diǎn)式電路。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：L1、L2耦合緊密，耦合緊密，易振，振幅大，易振，振幅大，C 用可調(diào)電容用可調(diào)電容可獲得較寬范圍的振蕩頻率?？色@得較寬范圍的振蕩頻率。反饋電壓取自電感反饋電壓取自電感L2，對(duì)高，對(duì)高次諧波電抗較大，輸出波形中次諧波電抗較大，輸出波形中常常含有高次諧波，含有高次諧波，波形較差。波形較差。 為使振蕩波形好，采用電容為使振蕩波形好，采用電容反饋式電路反饋式電路信息技術(shù)學(xué)院4.電容反饋式（電容三點(diǎn)式）電路（考畢茲）iUfU)(2121210CCCCLf 若要振蕩頻率高，則若要振蕩頻率高，則L、C1、C2的取值就要小。當(dāng)

15、的取值就要小。當(dāng)電容電容減減小到一定程度小到一定程度時(shí)時(shí)，晶體管的極間電容將并聯(lián)在，晶體管的極間電容將并聯(lián)在C1和和C2上，影上，影響振蕩頻率。響振蕩頻率。LCfCCCC21 021，則且若特點(diǎn)：特點(diǎn)：波形好，振蕩頻率調(diào)整范圍小，適于頻率固定的場(chǎng)合。波形好，振蕩頻率調(diào)整范圍小，適于頻率固定的場(chǎng)合。C與與C1C2、放大電路參數(shù)無關(guān)放大電路參數(shù)無關(guān)信息技術(shù)學(xué)院四、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(jī)械變形和電場(chǎng)的關(guān)系壓電效應(yīng)和壓電振蕩：機(jī)械變形和電場(chǎng)的關(guān)系若石英晶體兩電極加電場(chǎng)，晶片產(chǎn)生機(jī)械變形；若石英晶體兩電極加電場(chǎng)，晶片產(chǎn)

16、生機(jī)械變形；相反，若晶片上施加機(jī)械壓力，晶體相應(yīng)方向相反，若晶片上施加機(jī)械壓力，晶體相應(yīng)方向上會(huì)產(chǎn)生一定的電場(chǎng)，這種物理現(xiàn)象稱為壓電上會(huì)產(chǎn)生一定的電場(chǎng)，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。效應(yīng)。1.石英晶體的特點(diǎn)若石英晶體兩極加交變電壓，則晶片將產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)；同時(shí)，若石英晶體兩極加交變電壓，則晶片將產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)；同時(shí)，晶片的機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。當(dāng)外加交變電壓的頻率晶片的機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。當(dāng)外加交變電壓的頻率為石英晶體的固有頻率時(shí)，振幅會(huì)突然增加，產(chǎn)生壓電諧振，為石英晶體的固有頻率時(shí)，振幅會(huì)突然增加，產(chǎn)生壓電諧振，該頻率為石英晶體的諧振頻率。該頻率為石英晶體的諧振頻率。固有頻率只決定于石英晶

17、體幾何尺寸，故非常穩(wěn)定。固有頻率只決定于石英晶體幾何尺寸，故非常穩(wěn)定。信息技術(shù)學(xué)院四、石英晶體正弦波振蕩電路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Q為幾百，石英晶體的為幾百，石英晶體的Q可達(dá)可達(dá)104106；前者；前者f/f為為105，后者可達(dá)，后者可達(dá)10101011。1.石英晶體的特點(diǎn)sp0 :fLCRfLCRC串聯(lián)諧振呈感性與并聯(lián)諧振信息技術(shù)學(xué)院2.石英晶體正弦波振蕩電路 石英晶體工作在哪個(gè)區(qū)？石英晶體工作在哪個(gè)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？電感區(qū)；電容反饋電路？電感區(qū)；電容反饋式電路式電路 石英晶體工作在哪個(gè)區(qū)

18、？石英晶體工作在哪個(gè)區(qū)？ 兩級(jí)放大電路分別為哪種兩級(jí)放大電路分別為哪種基本接法？石英晶體作為基本接法？石英晶體作為選頻網(wǎng)絡(luò)和正反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和正反饋網(wǎng)絡(luò)、呈純阻性；共基；共集呈純阻性；共基；共集（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s0p fff信息技術(shù)學(xué)院討論：改錯(cuò)，使電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩：改錯(cuò)，使電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩同名端對(duì)嗎？同名端對(duì)嗎？放大電路能放大嗎？放大電路能放大嗎？各電容的作用？各電容的作用？信息技術(shù)學(xué)院討論同銘端？同銘端？iU能產(chǎn)生正弦能產(chǎn)生正弦波振蕩嗎？波振蕩嗎？“判振判振”時(shí)的注意事項(xiàng)：時(shí)的注意事項(xiàng)：1. 放大電路必須能夠正常工作，放大電路的基

19、本接法；放大電路必須能夠正常工作，放大電路的基本接法；2. 斷開反饋，在斷開處加斷開反饋，在斷開處加 f=f0的輸入電壓；的輸入電壓；3. 找出在哪個(gè)元件上獲得反饋電壓，是否能取代輸入電壓。找出在哪個(gè)元件上獲得反饋電壓，是否能取代輸入電壓。三個(gè)電路有什么相同之處？這樣的電路形式有什么三個(gè)電路有什么相同之處？這樣的電路形式有什么好處？好處？信息技術(shù)學(xué)院9.3 非正弦波發(fā)生電路一、常見的非正弦波一、常見的非正弦波二、矩形波發(fā)生電路二、矩形波發(fā)生電路三、三角波發(fā)生電路三、三角波發(fā)生電路四、鋸齒波發(fā)生電路四、鋸齒波發(fā)生電路五、壓控振蕩器五、壓控振蕩器信息技術(shù)學(xué)院一、常見的非正弦波矩形波矩形波三角波三角

20、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，可通過波形變換得到其它波形。矩形波是基礎(chǔ)波形，可通過波形變換得到其它波形。通過什么電路可將矩形波變?yōu)槠渌鼛追N波形？通過什么電路可將矩形波變?yōu)槠渌鼛追N波形？信息技術(shù)學(xué)院二、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(gè)暫態(tài)有兩個(gè)暫態(tài)；若輸出為高電平時(shí)定；若輸出為高電平時(shí)定義為第一暫態(tài)，則輸出為低電平為第二暫態(tài)。義為第一暫態(tài)，則輸出為低電平為第二暫態(tài)。1. 基本組成部分 （1）開關(guān)電路）開關(guān)電路：因?yàn)檩敵鲋挥懈唠娖胶偷碗娖剑阂驗(yàn)檩敵鲋挥懈唠娖胶偷碗娖絻煞N情況，即兩個(gè)暫態(tài)；故采用電壓比較器。兩種情況，即兩個(gè)暫態(tài)；故采用電壓比較器。 （2）反饋網(wǎng)絡(luò)

21、）反饋網(wǎng)絡(luò)：因需自控，在輸出為某一暫態(tài)：因需自控，在輸出為某一暫態(tài)時(shí)孕育翻轉(zhuǎn)成另一暫態(tài)的條件，故應(yīng)引入反饋。時(shí)孕育翻轉(zhuǎn)成另一暫態(tài)的條件，故應(yīng)引入反饋。 （3）延遲環(huán)節(jié)）延遲環(huán)節(jié)：要使兩個(gè)暫態(tài)均維持一定的時(shí)：要使兩個(gè)暫態(tài)均維持一定的時(shí)間，故采用間，故采用RC環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)，從而決定振蕩頻率，從而決定振蕩頻率 。信息技術(shù)學(xué)院2. 電路組成Z211TURRRU正向充電：正向充電： uO（+UZ）RC地地反向充電：反向充電： 地地C R uO（UZ）RC 回路回路ZU滯回比較器滯回比較器ZU信息技術(shù)學(xué)院3. 工作原理：分析方法 設(shè)電路已振蕩，且在某一暫態(tài)，看是否能自動(dòng)翻設(shè)電路已振蕩，且在某一暫態(tài)，看

22、是否能自動(dòng)翻轉(zhuǎn)為另一暫態(tài)，并能再回到原暫態(tài)。轉(zhuǎn)為另一暫態(tài)，并能再回到原暫態(tài)。 電路合閘通電，分析電路是否有兩個(gè)暫態(tài)，而無電路合閘通電，分析電路是否有兩個(gè)暫態(tài)，而無穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)。 設(shè)合閘通電時(shí)電容上電壓為設(shè)合閘通電時(shí)電容上電壓為0，uO上升，則產(chǎn)生正反饋過程：上升，則產(chǎn)生正反饋過程： uO uP uO ，直至直至 uOUZ， uP+UT，為，為第一暫態(tài)。第一暫態(tài)。信息技術(shù)學(xué)院3. 工作原理 電容正向充電，電容正向充電，t uN，t ， uN UZ；但當(dāng)?shù)?dāng)uN +UT時(shí)，再增大，時(shí)，再增大， uO從從+ UZ躍變?yōu)檐S變?yōu)閁Z， uPUT，電路電路進(jìn)入進(jìn)入第二暫態(tài)第二暫態(tài)。 電容反向充電，電容反向充

23、電，t uN，t ， uN UZ；但當(dāng)?shù)?dāng)uN UT時(shí)，再減小，時(shí)，再減小， uO從從 UZ躍變?yōu)檐S變?yōu)?UZ， uP+UT，電路電路返回第一暫態(tài)返回第一暫態(tài)。第一暫態(tài)第一暫態(tài)：uOUZ， uP+UT。信息技術(shù)學(xué)院求出、終了值、時(shí)間常數(shù)，根據(jù)三要素，即起始值)21ln(2213RRCRT%50kTTq占空比脈沖寬度脈沖寬度4. 波形分析信息技術(shù)學(xué)院5. 占空比可調(diào)電路為了占空比調(diào)節(jié)范圍大，為了占空比調(diào)節(jié)范圍大，R3應(yīng)如何取值？應(yīng)如何取值？ 正向充電和反向充電時(shí)間常數(shù)可正向充電和反向充電時(shí)間常數(shù)可調(diào)，占空比就可調(diào)。調(diào)，占空比就可調(diào)。信息技術(shù)學(xué)院三、三角波發(fā)生電路 1. 電路組成 用積分運(yùn)算電路可

24、將方波變?yōu)槿遣?。用積分運(yùn)算電路可將方波變?yōu)槿遣?。兩個(gè)兩個(gè)RC環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)實(shí)際電路將兩個(gè)實(shí)際電路將兩個(gè)RC 環(huán)節(jié)合二為一環(huán)節(jié)合二為一為什么采用同相輸為什么采用同相輸入的滯回比較器？入的滯回比較器？ZUuO要取代要取代uC，必須改變輸入端。，必須改變輸入端。集成運(yùn)放應(yīng)用電路的分析方法：集成運(yùn)放應(yīng)用電路的分析方法：化整為零（分塊），分析功能（每塊），統(tǒng)觀整體，性能估算。化整為零（分塊），分析功能（每塊），統(tǒng)觀整體，性能估算。信息技術(shù)學(xué)院2. 工作原理滯回比較器滯回比較器積分運(yùn)算電路積分運(yùn)算電路求滯回比較器的電壓傳輸特性：三要素求滯回比較器的電壓傳輸特性：三要素 UOH =UOL =UZ ，uI作用于

25、集成運(yùn)放的同相輸入端，求作用于集成運(yùn)放的同相輸入端，求 UT： )()(11O12O13OtuttuCRu代入，求出，將令ZO1N1P1O212O1211P10UuuuuRRRuRRRuZ21TURRU信息技術(shù)學(xué)院)()(11O12O13OtuttuCRu 合閘通電，通常合閘通電，通常C 上電壓為上電壓為0。設(shè)。設(shè)uO1 uP1 uO1，直至，直至uO1 UZ（第一暫態(tài)第一暫態(tài)）；積分電路反向積分，）；積分電路反向積分，t uO，一旦，一旦uO過過 UT ，uO1從從 UZ躍變?yōu)檐S變?yōu)?UZ （第二暫態(tài)第二暫態(tài)） 。 積分電路正向積分，積分電路正向積分，t uO， 一旦一旦uO過過 UT ，

26、uO1從從 UZ躍變?yōu)檐S變?yōu)?UZ ，返回第一暫態(tài)返回第一暫態(tài)。重復(fù)上述過程，產(chǎn)生周期性的。重復(fù)上述過程，產(chǎn)生周期性的變化，即振蕩。變化，即振蕩。 O212O1211P1uRRRuRRRu電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí)，電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí)，uP1=?三角波發(fā)生電路的振蕩原理信息技術(shù)學(xué)院3. 波形分析)(21TZ3TUTUCRU2314RCRRT 如何調(diào)整三角波的幅值和頻率？如何調(diào)整三角波的幅值和頻率？怎樣修改可獲得鋸齒波？怎樣修改可獲得鋸齒波？ “理性地調(diào)試?yán)硇缘卣{(diào)試”：哪：哪些參數(shù)與幅值有關(guān)？哪些參數(shù)與幅值有關(guān)？哪些參數(shù)與頻率有關(guān)？先些參數(shù)與頻率有關(guān)？先調(diào)哪個(gè)參數(shù)？調(diào)哪個(gè)參數(shù)？T/2信息技術(shù)學(xué)院四、鋸齒波發(fā)生電

27、路1. R3應(yīng)大些？小些？應(yīng)大些？小些？2. RW的滑動(dòng)端在最上的滑動(dòng)端在最上端和最下端時(shí)的波形？端和最下端時(shí)的波形？T3. R3短路時(shí)的波形？短路時(shí)的波形？若由輸入電壓確定，則將電壓轉(zhuǎn)換為頻率若由輸入電壓確定，則將電壓轉(zhuǎn)換為頻率信息技術(shù)學(xué)院五、壓控振蕩器（uf 轉(zhuǎn)換電路）15RR ZI213121UuCRRRTf若若uI0，則如何改動(dòng)？，則如何改動(dòng)？單位時(shí)間內(nèi)脈沖個(gè)數(shù)單位時(shí)間內(nèi)脈沖個(gè)數(shù)表示電壓的數(shù)值，故表示電壓的數(shù)值，故實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換信息技術(shù)學(xué)院討論一500Ou( b )iA1C0.02FuO1R1R2( a )UZ10kR3R5R4uO2A2DZD1D2已知已知uO1和和uO2的峰

28、的峰-峰值均為峰值均為10V，二極管為理想二極管。，二極管為理想二極管。1. 求出穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值求出穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值UZ和和R4的阻值；的阻值；2. 定性畫出定性畫出uO1、uO2的波形圖；的波形圖；3. 求解求解q的表達(dá)式。的表達(dá)式。信息技術(shù)學(xué)院1. 晶體管什么情況下導(dǎo)通？什么情況下截止？晶體管什么情況下導(dǎo)通？什么情況下截止？2. 晶體管飽和導(dǎo)通和截止晶體管飽和導(dǎo)通和截止uO1和和uI的運(yùn)算關(guān)系？的運(yùn)算關(guān)系？3. uI的極性？的極性？ 4. uO1、 uO2的波形？的波形？5. uI與振蕩頻率的關(guān)系？與振蕩頻率的關(guān)系？討論二：已知三極管飽和壓降為已知三極管飽和壓降為0 0。A1A2TR1R2R

29、2R2R2R1R3CR1 =2R2uIuO1uO2R4信息技術(shù)學(xué)院9.3 波形變換電路一、利用基本電路實(shí)現(xiàn)波形變換一、利用基本電路實(shí)現(xiàn)波形變換二、三角波變鋸齒波電路二、三角波變鋸齒波電路三、三角波變正弦波電路三、三角波變正弦波電路四、精密整流電路四、精密整流電路信息技術(shù)學(xué)院一、利用基本電路實(shí)現(xiàn)波形變換 正弦波變方波、變矩形波、變二倍頻，方波變?nèi)遣?，正弦波變方波、變矩形波、變二倍頻，方波變?nèi)遣ǎ?三角波變方波，固定頻率的三角波變正弦波三角波變方波，固定頻率的三角波變正弦波如何得到？如何得到？利用利用電子電子開關(guān)開關(guān)改變改變比例比例系數(shù)系數(shù)二. 三角波變鋸齒波：二倍頻二倍頻信息技術(shù)學(xué)院 三角波用傅立葉級(jí)數(shù)展開，除基波外，還含有三角波用傅立葉級(jí)數(shù)展開，除基波外，還含有3 3次、次、5 5次次諧波。諧波。三、 三角波變正弦波若輸入信號(hào)的頻率變化不大，則可用濾波法實(shí)現(xiàn)。若輸入信號(hào)的頻率變化不大，則可用濾波