第九章波形發(fā)生電路和集成運(yùn)放非線性應(yīng)用

第九章波形發(fā)生電路和集成運(yùn)放的第九章波形發(fā)生電路和集成運(yùn)放的9.1正弦9.1正弦波振蕩電9.2電壓比較9.3非正弦波發(fā)生電A:9- 9- 9-79- 9-109- 9- 9-集成運(yùn)放工作性區(qū)的積分運(yùn)算電路，又含有學(xué)習(xí)帶來一定的。第99.1正弦波振蕩電11第9正弦波振蕩電911第9XXX

圖9－1Xf第9

X

XfXid出信號X X FX

Xo

X

圖9－1X XFX Xo/因為 X XFX Xo/ 1

的平衡條件。因為，、F數(shù)，所以式（9－AF

F

X大于X輸入信 ，或 XAF

AF1AF1估算振蕩頻率f

圖所示電路由 組合以及和2C2由于

Z11/ C的并

//1/jC

R2輸出電壓與輸2Uf入電Uf

UU

jR2C2FU Z

1jR2C212 12U

R11

jR2C2(1C2

R1)

R2

R1F

21

C23j(00

RC

角頻率F的幅頻特性為9(9(0)0

(0

F

0 3

RC正弦波發(fā)生電10 ，F(xiàn)圖9－3RC阻R

圖9－4RC2．RC

R

圖9－4RC2．RCUf()需要引入正反饋斷開Uf()電壓。U i出，所 U 相U'。又i某一頻率 0

Uo和

f(

2．RC

RAu1 R已知當(dāng)0

F3AF

RF

RF

圖9－4RC2．RC 1穩(wěn)定輸出電2．RC定的穩(wěn)定度，如射頻振蕩器、時鐘發(fā)生器都頻特性曲線F(在0附近的斜率小于零，即d

002．RC

大電路的輸出電阻很小，可視為零，而輸入f0

。電路，因此

180相 AFRF

列出RC移相電路中電壓與電流的關(guān)系式，可得U'UoUo 1

2

j 11

(

)3

1 0 1

f0

F

U'(j

1 1 ) 1Uo(

0

AR

（9－12）

)3F

15( )

和R 饋，同時又是選頻網(wǎng)絡(luò) f0

圖調(diào)整正反饋網(wǎng)絡(luò)中的穩(wěn)壓管 穩(wěn)

圖 圖

Y1Rp

j(C LpII

令Gp

1

sU sY

1pRp Gp1p

j(C

振頻率0

Q

C Rp LpL LpL LpIGpLpIGp2(C1)U

U電壓的相角（相對于IU

C Lp p者Z最大。當(dāng)0，0在00

CGp

QGp

壓

Is/GpU/Um

UIGp11(Q2UIGp11(Q2)00

0 表示的0

1LLpRRp/Q9.1.3LC

（1）U圖所示。由此可得U滿 中，C和E使是C和ELL3上U

互感LU時極性也為(＋)。因此，

（Hartley）感 L1值，就能

L'L'

L'

廣泛應(yīng)用。但是由于它的反饋電壓取自電感，L2對高次諧波電抗大，因此輸出波形中所含如果選擇合適的C2C1的幅值條件。通常和2C1為0.01～0.5 1 1其中C

C' C1C2C1C2由于反饋電壓取自電容C2此輸出波形較好。由于電容C 13圖9－13LC三點(diǎn)式正弦波發(fā)生電路的一般結(jié)構(gòu) ，，

1Z3無反ro的AuAuoZL

ZL

Z/(ZZ uA AuoZ1Zuro 1Z2Z3)Z

Z3 AuoX1X

( 3)jro(X1X

X3

有AuFu1其中1j

Z3

jX3

X1X2X3 X3(X1X2

A

AuoX1X

AuoX

2(X1X3

X1XAuoXX振蕩X1、 符號必須相同，而X須與異X1 言之，如果、為電Z1 電Z3（電感三點(diǎn)式）；如果、為電容 ZZZLZ3//(Z1Z2

，AuAuoZ

ZL FuZ1/(Z1Z2

A

AuoZ1Z

ZL)(Z1Z2 AuoX1XX3(X1X2)jro(X1X

X3

X3(X1X2Au

AuoXX

因此，X必須與X1U

IoX

I

X

X1

X

號必須相同，而X3與、

X足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件，同性質(zhì)電抗（或 L2的C1間2必須接集成運(yùn)放的同相輸例9－1

1.3106680751.310668075

Hz

和電視

石英諧振器的電特性石 C0常C 因數(shù)Q很大，可達(dá)到104~6 X

(L 1 (L1)

(9- 2LC1(C0C2LC0C)當(dāng)X=0時，相應(yīng)的角頻率s為L、C支路的串s諧振角頻率。由式（9－30），令s

2

1s1當(dāng)X，諧振回路發(fā)生了并聯(lián)諧振

0p

L( )CC0

1 C0

1C0s和p兩個外接電容 C2成具有同性質(zhì)的和1中

石英晶體工作在

圖輸入電壓u 參考電壓R的大小，并用輸U(kuò)R0。當(dāng)輸入電壓u壓將達(dá)到正的最大值U

圖當(dāng)輸入電壓u 大 UOMUOM分O集成運(yùn)放飽和時的正負(fù)”UHUT 界條件u

0

uIUR，輸出電 大u

得合適的UO O如u 由例9－2電路如圖9－22VSU為

。求閾值電壓，并畫出電路的電壓傳輸特性9－22

u

uRu

因而有:u

R1RR2R

UTH當(dāng)

TH

u平uO

u

U

0，uO 。

集成運(yùn)放工作在開環(huán)或正反饋狀態(tài)，只要兩個輸入電壓比較電路相當(dāng)于一個受輸入信號uI輸入信號可以是模擬信號，但輸出u 和低UO 。當(dāng)OL信號通過閾 時UT我們可以通過電壓傳輸特性，即輸入電壓 出電壓u O

UT，

u 3uI變化且經(jīng)過UTH，uO跳UO ，OL 跳變UOL

UOH電路如圖9－24

U

uuu

u

R3U

R2uO

圖u9.2.3uOUR R

R3U

R2U

UTH

UTH2R2

R2u9.2.3 U

U

，UTH1

放是反相輸入，因此，當(dāng)足夠負(fù)時 u高 uO uOUZ6V只uTH12V逐漸增大并達(dá)u 發(fā)生跳變，這UTH1uO圖u9.2.3當(dāng)uI

uu

uUTH22V時如果輸入逐uI減小并達(dá)

UTHuOu9.2.39.2.3

u當(dāng)上升到使 近并略小 時由

uu

uO u

uu

u9.2.3

UTH1UTH 電路如圖

1．圖9－26a）所示為滯回

uuO

圖9-26電路如圖

u

R2R3

u

UZ在

跳變時，必有uuuO

R2

UTH

R2R3uO

圖9-電路如圖

，，

。TH2波形如能力。當(dāng)u波形不整齊時的u 9.2.4 率特性也與集成運(yùn)放有明顯不壓比較器9.2.49.2.4圖，，

9.3.1 成“有延遲的 壓uCR4集

t

uOUuC0

R2R3

(UZu 過R1電容電，旦升到略大于出電壓迅速u 跳變U 。

u uR2

(UZ此時，電容C放電，電容兩端電壓漸下降。當(dāng) 跳U到 。UZ周而復(fù)始，

發(fā)生電路的組成和工作原均為而且充放電的電壓tuC(t)UC()[UC(0)UC()]e9－30

UC(0)

R2

(UZ

t

Z

Z

可以得 ZZCC

(U

T

2R2R

R2

圖9－31圖9－31圖9－311為： 1

2R2

R'

2R2R2 R2如果

T2

T1DT1 R

1R可見，改變'

圖成運(yùn)放 集成運(yùn)放

充電，線性uO2

當(dāng)使u

小于0

UZ

uO2

之u為 uR1 R1

u

UZR1

uO2R1 R1

電，線uO 壓也上u 略大u'時 u

UZ

u

UZR1

uO2

R1

R1

uO

R1ZZu 波uO1以t'1

t

Z 1UZ1tt'1

uI

uO1

/uO2

R4

uI

(t

t')

(t'11R1U11

1 RRC4 nUZ RRC4 周 T

4R4C

T1

2R4C

2上式說明，改變

R42C2

R波的周期或頻率，改變1

二I 電容2電，時間常數(shù) 時R'使二uI2容C放電

。 R參考式T1

2R'C

T2

2RC 上T1T2TT

DT

1 R'以改變占空比。如果要求的RR'， 改變n和電圖 uO晶體管VTu U出電壓跳變 u飽和T，導(dǎo)通電阻很小，C迅速放電至零， 電壓比uO1路輸出電壓又跳變?yōu)?，晶體管VTZ 當(dāng)輸出電壓uOuO10 u 電路

1 udt

u 11

R

當(dāng) R輸出發(fā)生跳變