模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課件-1

8.2非正弦波信號發(fā)生器主要組成部分(1)具有開關(guān)特性的器件（如電壓比較器、BJT等）(2)反饋網(wǎng)絡(luò)主要作用——產(chǎn)生高、低電平。主要作用——將輸出電壓適當(dāng)?shù)胤答伣o開關(guān)器件使之改變輸出狀態(tài)。(3)延時(shí)環(huán)節(jié)主要作用——實(shí)現(xiàn)延時(shí)，以獲得所需要的振蕩頻率。8.2非正弦波信號發(fā)生器主要組成部分(1)具有開關(guān)特主要特點(diǎn)振蕩條件比較簡單，只要反饋信號能使比較電路狀態(tài)發(fā)生變化，即能產(chǎn)生周期性的振蕩。主要特點(diǎn)振蕩條件比較簡單，只要反饋信號能使比較電路狀態(tài)發(fā)生變8.2.1方波發(fā)生器

1.電路組成RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–8.2.1方波發(fā)生器1.電路組成RAuRCR1R2延遲環(huán)節(jié)遲滯比較器RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–延遲環(huán)節(jié)遲滯比較器RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u2工作原理設(shè)t=0時(shí)uC(0)=0uO=+UZ則=+FUZRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–2工作原理設(shè)t=0時(shí)uC(0)=0uO=+UZ則=uC按指數(shù)規(guī)律上升a.

當(dāng)t>0時(shí)電容C充電uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZiCuO、uC波形圖uO=+UZRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–uC按指數(shù)規(guī)律上升a.當(dāng)t>0時(shí)電容C充電uOuCOtub.

當(dāng)uC>FUZ時(shí)uOuCuR=–

FUZuO=–UZ-FUZ+FUZOtuO,uC+UZ-UZuO、uC波形圖iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–b.當(dāng)uC>FUZ時(shí)uOuCuR=–FUZuO=c.當(dāng)uO=–UZ時(shí)uR=–FUZuOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形圖uC按指數(shù)規(guī)律下降電容C放電iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–c.當(dāng)uO=–UZ時(shí)uR=–FUZuOuCOtud.當(dāng)uC<–FUZ時(shí)uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形圖UR=FUZuO=UZiCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–d.當(dāng)uC<–FUZ時(shí)uOuCOtuO,uC+UZ-e.當(dāng)uO=+UZ時(shí)UR=FUZuOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形圖uC又按指數(shù)規(guī)律上升電容C又充電iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–e.當(dāng)uO=+UZ時(shí)UR=FUZuOuCOtuO,uCuOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形圖uO為方波iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO根據(jù)三要素法3.主要參數(shù)計(jì)算如果選定時(shí)間起點(diǎn)為t2，那么tOuOuCt1t2+UZ-UZ+FUZ-FUZuO,

uC振蕩頻率根據(jù)三要素法3.主要參數(shù)計(jì)算如果選定時(shí)間起點(diǎn)為t2，那么由此得電路的振蕩周期當(dāng)t=T/2時(shí)即tOuOuCt1t2+UZ-UZ+FUZ-FUZuO,

uC由此得電路的振蕩周期當(dāng)t=T/2時(shí)即tOuOuCt1t振蕩頻率振蕩頻率[例1]對圖示電路如何改進(jìn)，可改變信號占空比？RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–[例1]對圖示電路如何改進(jìn)，可改變信號占空比？RAuRC[答]如果將方波信號發(fā)生器中的電容C的充電和放電回路分開,使充電和放電的時(shí)間常數(shù)不相等，即可改變信號的占空比。改進(jìn)電路AuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–R+R–D1D2[答]如果將方波信號發(fā)生器中的電容C的充電和放電回路分[例2]在圖示電路中，如果電阻R+>R，輸出波形的占空比是大于還是小于50%？[答]如果電阻R+>R，那么，電容C的充電時(shí)間將大于放電時(shí)間，輸出波形的占空比大于50%。AuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–R+R–D1D2[例2]在圖示電路中，如果電阻R+>R，輸出波形的占8.2.2三角波和鋸齒波發(fā)生器1．電路組成遲滯比較器積分器uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+8.2.2三角波和鋸齒波發(fā)生器1．電路組成遲滯比較器積分圖中2．工作原理

uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+圖中2．工作原理uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–(1)當(dāng)時(shí)輸出電壓電容C充電uO隨時(shí)間線性下降設(shè)uC(0)=0波形圖tuO,uO1OuOuO1UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+(1)當(dāng)時(shí)輸出電壓電容C(2)當(dāng)時(shí)令tuO,uO1OuOuO1UZ–UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+得uO1翻轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電壓波形圖(2)當(dāng)時(shí)令tuO,uO1(3)當(dāng)uB<0時(shí)電容器放電輸出電壓uO隨時(shí)間線性上升–UZtuO,uO1OuOuO1UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+波形圖(3)當(dāng)uB<0時(shí)電容器放電輸出電壓uO隨時(shí)間線性上升–令(4)當(dāng)uB>0時(shí)tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ波形圖得uO1翻轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電壓uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+令(4)當(dāng)uB>0時(shí)tuO,uO1OuOuO1UZ–tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ波形圖uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+uO1——方波uO——三角波輸出波形tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ波形圖uO1RCA1(1)輸出電壓幅值3.主要參數(shù)計(jì)算(a)三角波幅值(b)方波幅值tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ(1)輸出電壓幅值3.主要參數(shù)計(jì)算(a)三角波幅(2)振蕩頻率三角波從零上升到Uom的時(shí)間是T/4由圖可知uO1t+UZOuOO+Uomt–Uom–UZ由于(2)振蕩頻率三角波從零上升到Uom的時(shí)間是T/4由圖故電路的振蕩周期振蕩頻率故電路的振蕩周期振蕩頻率R+R–D1D2(a)(b)[答]輸出波形上升和下降的斜率不等。uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+[例3]如果用圖(a)示電路替代圖(b)示電路的電阻R，那么輸出電壓uO的波形如何變化？R+R–D1D2(a)(b)[答]輸出波形上升和下降的斜tOuO替代RR+R–D1D2[例4]在上圖示電路中，如果電阻R+>R，畫出輸出電壓的波形。[解]輸出信號的波形如右圖示。uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+tOuO替代RR+R–D1D2[例4]在上圖示電路中，如

8.2.3壓控振蕩器uO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US1.原理圖圖中模擬開關(guān)S受控于uOa.當(dāng)uO=+UZ時(shí)，開關(guān)S接通+U。b.當(dāng)uO=–UZ時(shí)，開關(guān)S接通–U。

8.2.3壓控振蕩器uO1RCA2A1R1R2R3u(1)工作原理圖中uO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US(1)工作原理圖中uO1RCA2A1R1R2R3uODZ(a)當(dāng)時(shí)U通過R向C充電S接電源+UuO1隨時(shí)間線性下降設(shè)uC(0)=0+–uCuO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US(a)當(dāng)時(shí)U通過R向C充(b)當(dāng)uB<0時(shí)電容反向充電開關(guān)S接–UuO1隨時(shí)間線性上升uO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US(b)當(dāng)uB<0時(shí)電容反向充電開關(guān)S接–UuO1隨(c)當(dāng)uB>0時(shí)電容又正向充電S又接UCuO1又隨時(shí)間線性下降+–uCuO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US(c)當(dāng)uB>0時(shí)電容又正向充電S又接UCuO1uOC+–uCuO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+-U+USuO1——三角波uO——

輸出方波輸出波形uOC+–uCuO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–(2)振蕩波形圖(3)振蕩頻率tt0uO0+UZt1t2-UZuO1t1t2振蕩波形圖而由波形圖知當(dāng)時(shí)故(2)振蕩波形圖(3)振蕩頻率tt0uO0+UZt1由得f0∝U，實(shí)現(xiàn)了電壓控制振蕩頻率的目的。由得f0∝U，實(shí)現(xiàn)了電壓控制振蕩頻率的目的。一種壓控振蕩電路電子模擬開關(guān)UD1RFuO3RRD2uO1RA2A1R1R3uODZ–+–+A3–+A4–+uO4CR2一種壓控振蕩電路電子模擬開關(guān)UD1RFuO3RRD2uO1R8.2非正弦波信號發(fā)生器主要組成部分(1)具有開關(guān)特性的器件（如電壓比較器、BJT等）(2)反饋網(wǎng)絡(luò)主要作用——產(chǎn)生高、低電平。主要作用——將輸出電壓適當(dāng)?shù)胤答伣o開關(guān)器件使之改變輸出狀態(tài)。(3)延時(shí)環(huán)節(jié)主要作用——實(shí)現(xiàn)延時(shí)，以獲得所需要的振蕩頻率。8.2非正弦波信號發(fā)生器主要組成部分(1)具有開關(guān)特主要特點(diǎn)振蕩條件比較簡單，只要反饋信號能使比較電路狀態(tài)發(fā)生變化，即能產(chǎn)生周期性的振蕩。主要特點(diǎn)振蕩條件比較簡單，只要反饋信號能使比較電路狀態(tài)發(fā)生變8.2.1方波發(fā)生器

1.電路組成RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–8.2.1方波發(fā)生器1.電路組成RAuRCR1R2延遲環(huán)節(jié)遲滯比較器RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–延遲環(huán)節(jié)遲滯比較器RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u2工作原理設(shè)t=0時(shí)uC(0)=0uO=+UZ則=+FUZRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–2工作原理設(shè)t=0時(shí)uC(0)=0uO=+UZ則=uC按指數(shù)規(guī)律上升a.

當(dāng)t>0時(shí)電容C充電uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZiCuO、uC波形圖uO=+UZRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–uC按指數(shù)規(guī)律上升a.當(dāng)t>0時(shí)電容C充電uOuCOtub.

當(dāng)uC>FUZ時(shí)uOuCuR=–

FUZuO=–UZ-FUZ+FUZOtuO,uC+UZ-UZuO、uC波形圖iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–b.當(dāng)uC>FUZ時(shí)uOuCuR=–FUZuO=c.當(dāng)uO=–UZ時(shí)uR=–FUZuOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形圖uC按指數(shù)規(guī)律下降電容C放電iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–c.當(dāng)uO=–UZ時(shí)uR=–FUZuOuCOtud.當(dāng)uC<–FUZ時(shí)uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形圖UR=FUZuO=UZiCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–d.當(dāng)uC<–FUZ時(shí)uOuCOtuO,uC+UZ-e.當(dāng)uO=+UZ時(shí)UR=FUZuOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形圖uC又按指數(shù)規(guī)律上升電容C又充電iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–e.當(dāng)uO=+UZ時(shí)UR=FUZuOuCOtuO,uCuOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形圖uO為方波iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO根據(jù)三要素法3.主要參數(shù)計(jì)算如果選定時(shí)間起點(diǎn)為t2，那么tOuOuCt1t2+UZ-UZ+FUZ-FUZuO,

uC振蕩頻率根據(jù)三要素法3.主要參數(shù)計(jì)算如果選定時(shí)間起點(diǎn)為t2，那么由此得電路的振蕩周期當(dāng)t=T/2時(shí)即tOuOuCt1t2+UZ-UZ+FUZ-FUZuO,

uC由此得電路的振蕩周期當(dāng)t=T/2時(shí)即tOuOuCt1t振蕩頻率振蕩頻率[例1]對圖示電路如何改進(jìn)，可改變信號占空比？RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–[例1]對圖示電路如何改進(jìn)，可改變信號占空比？RAuRC[答]如果將方波信號發(fā)生器中的電容C的充電和放電回路分開,使充電和放電的時(shí)間常數(shù)不相等，即可改變信號的占空比。改進(jìn)電路AuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–R+R–D1D2[答]如果將方波信號發(fā)生器中的電容C的充電和放電回路分[例2]在圖示電路中，如果電阻R+>R，輸出波形的占空比是大于還是小于50%？[答]如果電阻R+>R，那么，電容C的充電時(shí)間將大于放電時(shí)間，輸出波形的占空比大于50%。AuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–R+R–D1D2[例2]在圖示電路中，如果電阻R+>R，輸出波形的占8.2.2三角波和鋸齒波發(fā)生器1．電路組成遲滯比較器積分器uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+8.2.2三角波和鋸齒波發(fā)生器1．電路組成遲滯比較器積分圖中2．工作原理

uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+圖中2．工作原理uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–(1)當(dāng)時(shí)輸出電壓電容C充電uO隨時(shí)間線性下降設(shè)uC(0)=0波形圖tuO,uO1OuOuO1UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+(1)當(dāng)時(shí)輸出電壓電容C(2)當(dāng)時(shí)令tuO,uO1OuOuO1UZ–UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+得uO1翻轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電壓波形圖(2)當(dāng)時(shí)令tuO,uO1(3)當(dāng)uB<0時(shí)電容器放電輸出電壓uO隨時(shí)間線性上升–UZtuO,uO1OuOuO1UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+波形圖(3)當(dāng)uB<0時(shí)電容器放電輸出電壓uO隨時(shí)間線性上升–令(4)當(dāng)uB>0時(shí)tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ波形圖得uO1翻轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電壓uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+令(4)當(dāng)uB>0時(shí)tuO,uO1OuOuO1UZ–tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ波形圖uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+uO1——方波uO——三角波輸出波形tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ波形圖uO1RCA1(1)輸出電壓幅值3.主要參數(shù)計(jì)算(a)三角波幅值(b)方波幅值tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ(1)輸出電壓幅值3.主要參數(shù)計(jì)算(a)三角波幅(2)振蕩頻率三角波從零上升到Uom的時(shí)間是T/4由圖可知uO1t+UZOuOO+Uomt–Uom–UZ由于(2)振蕩頻率三角波從零上升到Uom的時(shí)間是T/4由圖故電路的振蕩周期振蕩頻率故電路的振蕩周期振蕩頻率R+R–D1D2(a)(b)[答]輸出波形上升和下降的斜率不等。uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+[例3]如果用圖(a)示電路替代圖(b)示電路的電阻R，那么輸出電壓uO的波形如何變化？R+R–D1D2(a)(b)[答]輸出波形上升和下降的斜tOuO替代RR+R–D1D2[例4]在上圖示電路中，如果電阻R+>R，畫出輸出電壓的波形。[解]輸出信號的波形如右圖示。uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+tOuO替代RR+R–D1D2[例4]在上圖示電路中，如

8.2.3壓控振蕩器uO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US1.原理圖圖中模