ch09信號(hào)運(yùn)算處理及波形發(fā)生電路ppt課件

1、第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-19.1 運(yùn)算電路9.3 有源濾波電路9.4 電壓比較器9.5 采樣-堅(jiān)持電路9.6 正弦波振蕩電路9.7 非正弦波發(fā)生電路9.2 電壓、電流變換電路第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-2 Ao越大，運(yùn)放的越大，運(yùn)放的線性范圍越小。普線性范圍越小。普通情況加負(fù)反響才通情況加負(fù)反響才干使其任務(wù)于線性干使其任務(wù)于線性區(qū)。區(qū)。+UOM-UOM轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性: uo: uo與與uiui的的關(guān)系關(guān)系ui=u+-u-uoA0AOuiuoimuimuimiuu 時(shí)：運(yùn)放任務(wù) 在線性區(qū)。imiuu 時(shí)：運(yùn)放任務(wù) 在非線性區(qū)。第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-

2、3 0AiR0oR)(00uuAuAuio0Ii 放大倍數(shù)與負(fù)載無(wú)關(guān)，當(dāng)有幾放大倍數(shù)與負(fù)載無(wú)關(guān)，當(dāng)有幾級(jí)運(yùn)放時(shí)可以分級(jí)分析。級(jí)運(yùn)放時(shí)可以分級(jí)分析。 uu虛短路虛短路虛開路虛開路uiuoA0第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-4由于運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)很大，輸入電阻高，輸出電由于運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)很大，輸入電阻高，輸出電阻小，在分析時(shí)常將其理想化，稱其所謂的理想運(yùn)放。阻小，在分析時(shí)常將其理想化，稱其所謂的理想運(yùn)放。運(yùn)放線性運(yùn)用運(yùn)放線性運(yùn)用信號(hào)的放大、運(yùn)算信號(hào)的放大、運(yùn)算恒壓源、恒流源電路恒壓源、恒流源電路有源濾波電路有源濾波電路在運(yùn)放的線性運(yùn)用中，運(yùn)放的輸出與輸入之間在運(yùn)放的線性運(yùn)用中，運(yùn)放的

3、輸出與輸入之間加了負(fù)反響，使運(yùn)放任務(wù)于線性形狀。加了負(fù)反響，使運(yùn)放任務(wù)于線性形狀。uiuoA0第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-5(一一)、 反相比例電路反相比例電路0 uu i1i2i 1 = i 2foiiRuRuRuu1110RRuuAfiuRfR1RbuiuoA虛短路虛短路虛開路虛開路第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-6uo電路的輸入電阻：電路的輸入電阻：R i = u i / i i=R1輸出電阻很??！輸出電阻很??！平衡電阻，使輸入端對(duì)地平衡電阻，使輸入端對(duì)地的靜態(tài)電阻相等的靜態(tài)電阻相等,以消除以消除偏置電流的影響。偏置電流的影響。R2=R1/ RfRfR1Rbuii i

4、AR o =0第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-7RfR1Rbuiuo共模電壓：共模電壓：0uuuc1、輸入電阻小。、輸入電阻小。A 反相輸入反相輸入電路的特點(diǎn)電路的特點(diǎn)2、共模電壓為、共模電壓為03、同向端、同向端“虛地虛地。第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-8(二二)、 同相比例電路同相比例電路RfR1Rbuiuou-= u+=1RuRuuifioifouRRu)1 (1共模電壓：共模電壓： uc = u i 沒(méi)有虛地。沒(méi)有虛地。uiA第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-9ifouRRu)1 (1RfR1RbuiuoA當(dāng)當(dāng) Rf=0 時(shí)時(shí):iouu R1RbuiuoAuiu

5、oA*電壓跟隨電路電壓跟隨電路iouuuu在電路中作用與分別元件的射極輸出器一在電路中作用與分別元件的射極輸出器一樣，但是電壓跟隨性能好。樣，但是電壓跟隨性能好。第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-10一、反相加法電路一、反相加法電路uo0uuFiii1211)(22110ififuRRuRRuRfR2ui2i12R1ui1Rbi11iFA第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-11u+ = ui1 那么電壓放大倍數(shù)為：那么電壓放大倍數(shù)為：uRRuF)1 (10u+ ui1 、ui2？2i2221211i222122uRRRuRRRuR22ui2)(1 (222212112221221ii

6、FouRRRuRRRRRu所以：所以：留意留意:同相求和電路的兩個(gè)輸入信號(hào)的放同相求和電路的兩個(gè)輸入信號(hào)的放大倍數(shù)相互影響，不能單獨(dú)調(diào)整。大倍數(shù)相互影響，不能單獨(dú)調(diào)整。R1RFu i1+_uoR21A二、同相加法電路二、同相加法電路第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-12(三三)、減法電路、減法電路uu112RuuRuuio432RuRuui)(1212iiouuRRuR2R1R3ui2uoR4ui1A1211214342RRuRRRRRRuuiio當(dāng)當(dāng)31RR 42RR 時(shí)：時(shí)：第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-13R2R1R3ui2uoR4ui1 差動(dòng)式放大器放大了差動(dòng)式放大器放

7、大了兩個(gè)信號(hào)的差，但是它兩個(gè)信號(hào)的差，但是它的輸入電阻不高的輸入電阻不高 Ri = R1 + R3 A第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-14以上電路的比較歸納：以上電路的比較歸納：它們都引入電壓負(fù)反響，因此輸出電阻都比較小它們都引入電壓負(fù)反響，因此輸出電阻都比較小 。 關(guān)于輸入電阻：反相輸入的輸入電阻小，同相輸關(guān)于輸入電阻：反相輸入的輸入電阻小，同相輸入的輸入電阻高。入的輸入電阻高。 同相輸入的共模電壓高，反相輸入的共模電壓小。同相輸入的共模電壓高，反相輸入的共模電壓小。R2R1RPuiuoAR2R1RPuii iA第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-15解:因A1和A2 都是反相輸

8、入的，因此可確定輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的極性.電路為深度負(fù)反響，所以： FAuu1例例1：求電路的電壓放大倍數(shù)。：求電路的電壓放大倍數(shù)。651RR第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-16例例2：三運(yùn)放電路：三運(yùn)放電路uo1uo2R1R1R2R2uoRRRWui1ui2abA1A2Aui第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-171 iauu 2ibuu WbaWooRuuRRuu221WiiRuu2112oouu)(212iiWWuuRRRRRRWui1ui2uo1uo2abAA第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-18)(1212ooouuRRu 1o2ouu)uu(RRR21i2iW

9、W ou)(21212iiWWuuRRRRRRRRWui1ui2uo1uo2abAAR1R1R2R2uouo1uo2A第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-19三運(yùn)放電路是差動(dòng)放大器，放大倍數(shù)可調(diào)三運(yùn)放電路是差動(dòng)放大器，放大倍數(shù)可調(diào)(RW)。電路為串聯(lián)負(fù)反響，輸入電阻高。電路為串聯(lián)負(fù)反響，輸入電阻高。uo1uo2R1R1R2R2uoou)uu(RRR2RR1i2iWW12 RRRwui1ui2abAAA第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-20運(yùn)用舉例：運(yùn)用舉例： 輸入方波，輸出是三輸入方波，輸出是三角波。角波。tui0(一一) 積分運(yùn)算電路積分運(yùn)算電路Ruii1dtudCdtuudCio

10、oF)()( dtuRC1uiotuo0i1iFu iRR2CuoATKTRCUUo)(UUC(0+第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-212、假設(shè)積分器從某一時(shí)辰輸入不斷流電壓tui0tuo0 t0oUdtRC1uU-UomMomUTRC1U URCUTomM TM積分時(shí)限積分時(shí)限i1iFu iRR2CuoATRCUTKUo)(第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-22(二二) 微分運(yùn)算電路微分運(yùn)算電路u-= u+= 0RuioF dtduCii1 F1ii dtduRCuio iFu iuoRR2i1CA第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-23tsinui 假設(shè)輸入：假設(shè)輸入：那

11、么：那么：)90sin(tRCtRCuocostui0tuo0u iuoRR2i1iFCdtduRCuio A第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-24uo(一一)、對(duì)數(shù)運(yùn)算電路、對(duì)數(shù)運(yùn)算電路SiToIRuUu1lnR1uiAi1iDRbD 對(duì)數(shù)運(yùn)算電路以二極對(duì)數(shù)運(yùn)算電路以二極管或三極管的發(fā)射結(jié)作為管或三極管的發(fā)射結(jié)作為反響元件，電路的指數(shù)規(guī)反響元件，電路的指數(shù)規(guī)律由二極管的正導(dǎo)游通特律由二極管的正導(dǎo)游通特性實(shí)現(xiàn)。性實(shí)現(xiàn)。Dii 1TDuuSDeIi/oDuu11Ruii第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-25(二二)、反對(duì)數(shù)運(yùn)算：、反對(duì)數(shù)運(yùn)算：uoRfuiARbTicif 反對(duì)數(shù)運(yùn)算是

12、對(duì)反對(duì)數(shù)運(yùn)算是對(duì)數(shù)運(yùn)算反運(yùn)算，反對(duì)數(shù)運(yùn)算反運(yùn)算，反對(duì)數(shù)運(yùn)算電路是將對(duì)數(shù)數(shù)運(yùn)算電路是將對(duì)數(shù)運(yùn)算電路中的二極管運(yùn)算電路中的二極管或三極管與電阻或三極管與電阻的位置進(jìn)展互換完成的位置進(jìn)展互換完成的。的。TiUufSffoeRIRiu/BEuuifiic第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-26 模擬乘法器是適用電子器件，早期運(yùn)用于模擬模擬乘法器是適用電子器件，早期運(yùn)用于模擬計(jì)算機(jī)，目前廣泛運(yùn)用于信號(hào)處置、信號(hào)檢測(cè)、通計(jì)算機(jī)，目前廣泛運(yùn)用于信號(hào)處置、信號(hào)檢測(cè)、通訊工程等科學(xué)領(lǐng)域。訊工程等科學(xué)領(lǐng)域。(一一)、乘法運(yùn)算電路、乘法運(yùn)算電路第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-27111lnsxToIRu

13、Uu212lnsyToIRuUu2121lnssyxTIIRuuUyxsssouuIIRIRu212133uoR3Rb3T3iciFR2Rb2iFR1A1Rb1R1T1T2Rb1A2A3A4uo1uo2uo3ux0uy0R2R2)(213ooouuu第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-28T1T2+_yuxu+_ouEi1ci2ciVCC-VEERCR1ReRCT3R1Rf+-RfyxouKuu yxfTeCfouuRRURRRu)(21)()(121121ccCfccfoiiRRRuuRRuyuxuou第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-29A、第一級(jí)的開路電壓：xCTeyxCmou

14、RURuuRgu2假設(shè)：21BEBEuu21SSIIyxTeCfCfouuURRRRRu2B、輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系：這里：)(2fCTeCfRRURRRKTeyTETCBECmURuUiUiuig12121212CxmCiugixCmCCCCCouRgRiRiiu1212)(yxouKuu跨導(dǎo)跨導(dǎo)第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-30例1: 利用乘法器實(shí)現(xiàn)YXuuKuo1yuouR1Rf+-Rbxu1iFiZXYA解：當(dāng)R1= Rf時(shí)，那么有XZuuoYzuuuK又又YXouuuK1所以所以電路正常任務(wù)的條件是:運(yùn)放的反響極性為負(fù)。因此：時(shí) 為負(fù)；時(shí) 為正。0K0Kyuyuxu的極性

15、恣意第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-31、電壓源：、電壓源：要求輸出電阻小要求輸出電阻小電路電路組成組成反向比例放大器反向比例放大器同相比例放大器同相比例放大器第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-32SfoURRU1_+RfR1RbUoUsASfoURRU)1(1_+RfR1RbUoUsA電電路路特特點(diǎn)點(diǎn)1、反相比例放大器組成的電壓源輸出可以小于輸、反相比例放大器組成的電壓源輸出可以小于輸入。同相比例放大器組成的電壓源的輸出電入。同相比例放大器組成的電壓源的輸出電壓必定大于輸入電壓。壓必定大于輸入電壓。2、同相輸入的共模電壓高，反相輸入的共模電壓小。、同相輸入的共模電壓高，反相輸入

16、的共模電壓小。3、同相比例放大器的輸入電阻大，從信號(hào)源獲、同相比例放大器的輸入電阻大，從信號(hào)源獲得的電流小。得的電流小。第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-33s12FURRU2/ RRUIFFLFIL_+R2R1RPUsRFRLARL、電流源：、電流源：要求輸出電阻大，要有電流負(fù)反響。要求輸出電阻大，要有電流負(fù)反響。SFFURRRRRR1222SFFURRRR12負(fù)載電流負(fù)載電流IL與的與的RL數(shù)值無(wú)關(guān)，數(shù)值無(wú)關(guān)，“恒流恒流第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-34RUIIo_+R1UIRIoARL_+R1UIIoARLR4R2R3UoLLIoRRRRRRRURRI1243312431

17、2RRRR4RUIIo負(fù)負(fù)載載懸懸地地！第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-359.3 有源濾波電路濾波電路的種類濾波電路的種類:按信號(hào)性質(zhì)按信號(hào)性質(zhì): 模擬濾波器和數(shù)字濾波器模擬濾波器和數(shù)字濾波器按電路功能按電路功能: 低通濾波器LPF高通濾波器HPF帶通濾波器BPF帶阻濾波器BRF按所用元件按所用元件: 無(wú)源濾波器和有源濾波器無(wú)源濾波器和有源濾波器第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-36一、低通濾波器一、低通濾波器oFURRRU11iUCRjU11ioUj11oFiojRRUU11)1 (1UURR1RFC+-iU oU RCo1o/o11RRFuA第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生

18、電路9-37有源濾波器于無(wú)源濾波器性能比較有源濾波器于無(wú)源濾波器性能比較ioOUjU11oFiojRRUU11)1 (1CRiU oU RR1RFC+-iU oU 1、有電壓放大作用2、有電壓負(fù)反響，輸出 恒壓帶負(fù)載才干強(qiáng).如何進(jìn)一步提高濾波質(zhì)量?3、頻率特性改善。第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-38二階有源低通濾波器二階有源低通濾波器UAUfoRCAQof131oofiofQjAUUA1)(1)(2RFRR1C+-iU oU CRP11RRAff21Q 2Q o/)(fA低頻低頻放大放大倍數(shù)倍數(shù)第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-3921Q 2Q o/二、高通濾波器RC對(duì)調(diào)對(duì)調(diào)R

19、R1+-iU oU CRCR1021)(1)(QjAUUAofiof11RRAff)(fA高頻高頻 放大倍數(shù)放大倍數(shù)第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-40 運(yùn)算放大器的非線性運(yùn)用：運(yùn)算放大器的非線性運(yùn)用： 非線性電路情況：非線性電路情況：、電路中的運(yùn)放處于非線性、電路中的運(yùn)放處于非線性形狀開環(huán)或正反響。形狀開環(huán)或正反響。、電路中的運(yùn)放處于線性形狀，但外圍電路有、電路中的運(yùn)放處于線性形狀，但外圍電路有非線性元件二極管、三極管。非線性元件二極管、三極管。imiuu ：運(yùn)放任務(wù) 在非線性區(qū)。+UOM-UOMAOuiuoimuimu第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-41一、簡(jiǎn)單電壓比較器一

20、、簡(jiǎn)單電壓比較器uoui0+Uom-UomUR+uouiURuoui0+Uom-Uom過(guò)零比較器過(guò)零比較器UR = 0 的情況的情況:+uoui第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-42tuituo+Uom-Uom例：波形變換。例：波形變換。+uoui第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-43二、具有滯回特性的比較器二、具有滯回特性的比較器分析：分析：、由于有正反響，所以、由于有正反響，所以輸出飽和。輸出飽和。、當(dāng)、當(dāng)uo正飽和時(shí)：正飽和時(shí)：HomRUURRRu211當(dāng)當(dāng)uo負(fù)飽和時(shí)：負(fù)飽和時(shí)：LomRUURRRu211比較電壓由原比較電壓由原來(lái)的輸出決議來(lái)的輸出決議+uoRR2R1uiu

21、R第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-44U+H - U+L稱為稱為回差回差U+HU+L跳轉(zhuǎn)后增大了跳轉(zhuǎn)后增大了U+-U- 加速跳轉(zhuǎn)加速跳轉(zhuǎn)小于回差的干擾不小于回差的干擾不會(huì)引起跳轉(zhuǎn)會(huì)引起跳轉(zhuǎn)下限下限上限上限uoui0Uom-UomHom211RUURRRU Lom211RUURRRU +uoRR2R1uiUR初始形狀：初始形狀：HiUuomoUu 第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-45tuiU+HU+LtuoUom-Uom例：輸入正弦波的情況例：輸入正弦波的情況+uoRR2R1uiURU+HU+Luoui0Uom-Uom第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-46SomHURRRU

22、RRRU212211SomLURRRURRRU212211加上參考電壓后的上下限加上參考電壓后的上下限uouiU+HU+LuoUS+RR2R1uiUR第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-47如何計(jì)算上下限？如何計(jì)算上下限？用用UZ替代替代Uomuo UZ+RR2R1uiUR 為了穩(wěn)定輸出電壓，可以在輸為了穩(wěn)定輸出電壓，可以在輸出端加上雙向穩(wěn)壓管出端加上雙向穩(wěn)壓管第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-481FA由于：由于：AAA|FFF|1振幅條件：振幅條件：1|AF2相位條件：相位條件：nFA2n是整數(shù)是整數(shù)相位條件相位條件: 振蕩電路必需有正反響；振蕩電路必需有正反響；振幅條件振幅條件

23、: 放大倍數(shù)可調(diào)。放大倍數(shù)可調(diào)。開環(huán)放大電路dX oX 反響回路fX iX +uFuAufAFAAA1f第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-49問(wèn)題問(wèn)題1：如何啟振？：如何啟振？ Uo 是振蕩器實(shí)踐的電壓是振蕩器實(shí)踐的電壓輸出幅度，輸出幅度，B是要求輸出的是要求輸出的幅度。起振時(shí)幅度。起振時(shí)Uo=0，到達(dá)，到達(dá)穩(wěn)定振蕩時(shí)穩(wěn)定振蕩時(shí)Uo=B。 放大電路存在噪聲放大電路存在噪聲擾動(dòng)如：閉合開關(guān)擾動(dòng)如：閉合開關(guān),這些這些擾動(dòng)可分解為各種頻率分量，其中也包括擾動(dòng)可分解為各種頻率分量，其中也包括fo分量。分量。 選頻網(wǎng)絡(luò)：把選頻網(wǎng)絡(luò)：把fo分量選出，把其他頻率的分量分量選出，把其他頻率的分量衰減掉。

24、這時(shí)，只需：衰減掉。這時(shí)，只需：|AF|1，且，且A+ f =2n，即可起振。，即可起振。開環(huán)放大電路dX oX 反響回路fX iX +uFuAufA第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-50問(wèn)題問(wèn)題2：如何穩(wěn)幅？：如何穩(wěn)幅？ 起振后，輸出起振后，輸出Uo將逐漸將逐漸增大，假設(shè)不采取穩(wěn)幅增大，假設(shè)不采取穩(wěn)幅, |AF|仍大于仍大于1，輸出將會(huì)飽和失真，輸出將會(huì)飽和失真。 Uo到達(dá)需求的幅值后，將參數(shù)調(diào)整為到達(dá)需求的幅值后，將參數(shù)調(diào)整為AF=1，即可，即可穩(wěn)幅。穩(wěn)幅。起振并能穩(wěn)定振蕩的條件：起振并能穩(wěn)定振蕩的條件：111AFBUAFBUAFBUooo時(shí)，時(shí)，時(shí)，開環(huán)放大電路dX oX 反響回路

25、fX iX +uFuAufA第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-51二、二、RC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路用用RC 電路構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩 RC振蕩電路振蕩電路?？蛇x用的?？蛇x用的 RC 選頻網(wǎng)絡(luò)有多種，這里只引見(jiàn)文氏選頻網(wǎng)絡(luò)有多種，這里只引見(jiàn)文氏橋選頻電路。橋選頻電路。R1C1R2C2iUoU1、選頻電路、選頻電路第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-52)1( j)1 (112211221CRCRCCRRUUio12211CRCRoo時(shí)，相移為時(shí)，相移為0 0。R1C1R2C2iUoU122121CRCRfo假設(shè)：假設(shè)：R1=R2=R，C1=C2=CRCfo2

26、1)( j31ffffUUooio第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-53)( j31ffffUUooio)(31arctgffffoo22)(31ffffUUooio傳送函數(shù)：傳送函數(shù)：相頻特性：相頻特性：幅頻特性：幅頻特性：fofioUU31+9090f0R1C1R2C2iUoU第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-542、用運(yùn)放組成的、用運(yùn)放組成的RC振蕩器振蕩器0A所以，要滿足相位條所以，要滿足相位條件，只需在件，只需在 fo 處處0F由于：由于：1AF122RR 121RRA3112RRAuo_+R2RCRCR1AOui放大放大穩(wěn)幅穩(wěn)幅選選頻頻)( j31ffffUUooioi

27、U oU 31F第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-55輸出頻率的調(diào)整：輸出頻率的調(diào)整：RCfo21經(jīng)過(guò)調(diào)整經(jīng)過(guò)調(diào)整R或或/和和C來(lái)改動(dòng)頻率。來(lái)改動(dòng)頻率。C：雙聯(lián)可調(diào)電容，：雙聯(lián)可調(diào)電容，改動(dòng)改動(dòng)C，用于細(xì)調(diào)，用于細(xì)調(diào)振蕩頻率。振蕩頻率。K：雙聯(lián)波段開關(guān)，：雙聯(lián)波段開關(guān)，切換切換R，用于粗調(diào)，用于粗調(diào)振蕩頻率。振蕩頻率。_+RFuoRCCRKKR1R1R2R2R3R3運(yùn)用：電子門鈴、運(yùn)用：電子門鈴、電子琴等電子琴等第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-56omHURRRU211omLURRRU211上下門限電壓：上下門限電壓：-+RR1R2C+ucuo任務(wù)原理：任務(wù)原理：(a )設(shè)：設(shè)：

28、 uo = + Uom輸出電壓給電容輸出電壓給電容C充電充電!uc = u-0t U+H那么：那么：u+=U+H第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-57一旦一旦 uc U+H , 就有就有 u- u+ uo 立刻由立刻由Uom 變成變成Uom ! U+Huc0t0tuoUom-Uom在在 uc U+H 時(shí)，時(shí)， u- u+ , uo 堅(jiān)持堅(jiān)持 + Uom 不變；不變；-+RR1R2C+ucuo第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-58C 經(jīng)輸出端放電，經(jīng)輸出端放電，U+HuctU+L(b)當(dāng)當(dāng)uo = -Uom 時(shí)時(shí)，u+=U+Luc到達(dá)到達(dá)U+L時(shí)，時(shí)，uo上翻。上翻。-+RR1R2C

29、+ucuo第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-59 當(dāng)當(dāng)uo 重新回到重新回到Uom 以后，電路又進(jìn)以后，電路又進(jìn)入另一個(gè)周期性的變?nèi)肓硪粋€(gè)周期性的變化：化：U+Huc0tU+LUomuo0t- Uom-+RR1R2C+ucuo第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-60周期與頻率的計(jì)算：周期與頻率的計(jì)算：TU+Huc0tU+LUomuo0t- Uom)RR2RCln(12T21T1f -+RR1R2C+ucuot1t1+0.5T第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-61積分電路積分電路將矩形波變?yōu)槿遣▽⒕匦尾ㄗ優(yōu)槿遣?此電路要求前后電路的時(shí)間常數(shù)配合此電路要求前后電路的時(shí)間常數(shù)配合

30、好，不能讓積分器飽和。好，不能讓積分器飽和。方波發(fā)生器方波發(fā)生器RR1R2C+uc+A1反向積分電路反向積分電路RR2Cuo+A2電電路路一一方波發(fā)生器方波發(fā)生器 產(chǎn)生產(chǎn)生 矩形波矩形波第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-62tuRCuood11 三角波的周期三角波的周期由方波發(fā)生器確由方波發(fā)生器確定，其幅值也由定，其幅值也由周期周期T和參數(shù)和參數(shù)R、C決議。決議。uo0uo1tUo1m-Uo1mRR1R2C+ucRR2Cuouo1+A1A2)RR2RCln(12T21)(221oomuRCUTTRCuUoo)(1Uom-Uom第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-63電路二：電路一的改

31、型電路二：電路一的改型A1A2uouo1R02R01RCR2R1反向積分電路反向積分電路滯回滯回比較器比較器特點(diǎn)：滯回比較器的輸出作為反相積分器的輸入，反特點(diǎn)：滯回比較器的輸出作為反相積分器的輸入，反 相積分器的輸出又反響到滯回比較器的輸入。相積分器的輸出又反響到滯回比較器的輸入。+第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-64oouRRRuRRRu1221121100uo1tUOmUOmuotA1A2uouo1R02R01RCR2R1+omoUu101u時(shí)：時(shí)：電容充電電容充電uouo電位下降。電位下降。omoUu101u時(shí)：時(shí)：電容放電電容放電uouo電位升高。電位升高。ucuouo電位下降

32、使得電位下降使得u1+u1+下降下降omURR21omURR21第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-65oouRRRuRRRu12211211A1A2uouo1R02R01RCR2R1+0tUOmUOmuo1t1t2取取 t1t2 段：段： uo1= -Uom ; uo線性添加：線性添加：當(dāng)當(dāng)uo = Uom R1/R2時(shí)時(shí), u1+= 0在在 t1t2 點(diǎn)：點(diǎn)：omURR21omURR21uo第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-66A1A2uouo1R02R01RCR2R1+0tuo2uo1UOmUOmt1t2omURR21omURR210t由此可得，三角波的峰值是：由此可得，三角波

33、的峰值是：omoURRU21幅值的計(jì)算：幅值的計(jì)算：第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-67周期和頻率的計(jì)算：周期和頻率的計(jì)算：RCRRf124214RRCRT TTT5 . 021A1A2uouo1R02R1RCR2R1+TKUo)()(1212ttRCUUUomototTT1T2tuot1t22)()()(2121TRCUURRURRomomom根據(jù)：根據(jù)：omURR21omURR21第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-68 電容充放電時(shí)間電容充放電時(shí)間T1T1、T2T2可可經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)R R、RR調(diào)整。調(diào)整。當(dāng)當(dāng)R = 0R = 0時(shí)為鋸齒波發(fā)生器。時(shí)為鋸齒波發(fā)生器。電路三：是電路二

34、的改良電路三：是電路二的改良uo1被嵌位被嵌位于于UzR2R1R R2CuoR+A1A2ZURR21ZURR21tuoT1T2第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-69R = 0 時(shí)時(shí)R= 0 時(shí)時(shí)uot改動(dòng)三角波發(fā)生器改動(dòng)三角波發(fā)生器中積分電路的充放電時(shí)間中積分電路的充放電時(shí)間常數(shù)，使放電的時(shí)間常數(shù)常數(shù)，使放電的時(shí)間常數(shù)為為0 0，即把三角波發(fā)生器，即把三角波發(fā)生器轉(zhuǎn)換成了鋸齒波發(fā)生器。轉(zhuǎn)換成了鋸齒波發(fā)生器。couuuctR2R1R4CuoR+R3+A1A2第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-70ZZURRTRCU212)(212RRCRT R2R1R4CuoR+R3+A1A2ZURR

35、21ZURR21uot第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-71ZHURRU21ZLURRU21 |ui | UZcouu 把鋸齒波發(fā)生器中積分電路的充電電壓由把鋸齒波發(fā)生器中積分電路的充電電壓由uo1uo1變?yōu)樽優(yōu)閡i ui ，那么鋸齒波發(fā)生器轉(zhuǎn)變?yōu)閴侯l轉(zhuǎn)換電路。即輸出那么鋸齒波發(fā)生器轉(zhuǎn)變?yōu)閴侯l轉(zhuǎn)換電路。即輸出uouo的頻率由的頻率由輸入電壓輸入電壓uiui的大小決議。的大小決議。R2R1uiR3CuoRA1A2uo1D1D2+; ;當(dāng)當(dāng)uouo下降到下降到ULUL時(shí)時(shí)uo1uo1翻轉(zhuǎn)到翻轉(zhuǎn)到- -UZUZ; ;當(dāng)當(dāng)uouo上升到上升到UHUH時(shí)時(shí)uo1uo1翻轉(zhuǎn)到翻轉(zhuǎn)到+UZ+UZ第九章 信號(hào)運(yùn)算、處置及波形發(fā)生電路9-721 1、設(shè)、設(shè) uo1=+UZ uo1=+UZ ，那么，那么D2D2截止，截止，D1D1導(dǎo)通，導(dǎo)通， ui