第9章波形發(fā)生電路和集成運放的非線性應(yīng)用

9.1正弦波振蕩電路第9章波形發(fā)生電路和集成運放的非線性應(yīng)用9.2電壓比較電路9.3非正弦波發(fā)生電路1作業(yè)作業(yè)：9-5，9-19，9-22，9-24自測：9-4，9-6，9-7，9-9，9-10，9-232本章的重點：

正弦波振蕩電路的組成及振蕩條件的判斷。橋式RC正弦波振蕩電路的組成和工作原理。

LC正弦波振蕩電路的組成和工作原理。比較器電壓傳輸特性的分析方法。矩形波、三角波、鋸齒波振蕩電路的波形分析。重點與難點3

本章所講述的電路具有一定的綜合性，既含有集成運放工作在線性區(qū)的積分運算電路，又含有集成運放工作在非線性區(qū)的滯回比較器，因而給學習帶來一定的困難。重點與難點49.1正弦波振蕩電路第9章9.19.1.1概述

由第7章可知，負反饋放大電路在一定的條件下可能產(chǎn)生自激振蕩，使放大電路不能正常工作。所謂自激振蕩是指：即使放大電路的輸入端不加信號，它的輸出端也會出現(xiàn)某一頻率和幅度的波形。也就是說，在這個頻率點上，負反饋電路已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎答侂娐贰?/p>

5第9章9.19.1.1概述

正弦波發(fā)生電路的框圖如圖9－1所示。

圖9－1正弦波發(fā)生電路的框圖是電路的輸入信號是電路的凈輸入信號是電路的反饋信號是電路的輸出信號在正弦波發(fā)生電路中，人為地接成正反饋。

6第9章9.19.1.1概述正弦波發(fā)生電路的框圖正弦波發(fā)生電路中能維持等幅自激振蕩的平衡條件79.1.1概述幅值條件和相位條件:89.1.1概述正反饋（相位條件）：2.起振的幅值條件：

92.正弦波發(fā)生電路的組成部分

正弦波發(fā)生電路一般由以下四個基本部分組成：1)放大電路；2)引入正反饋的反饋網(wǎng)絡(luò)；3)選頻網(wǎng)絡(luò)；4)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。在很多正弦波發(fā)生電路中，正反饋網(wǎng)絡(luò)和選頻網(wǎng)絡(luò)實際上是同一個網(wǎng)絡(luò)。103.正弦波發(fā)生電路的分析方法（1）分析電路的組成是否包含放大、反饋、選頻和穩(wěn)幅等基本環(huán)節(jié)；（2）分析放大電路能否正常工作，是否有合適的靜態(tài)工作點且動態(tài)信號是否能夠輸入、輸出和放大；11（3）檢查電路能否滿足自激條件；1）關(guān)鍵在于檢查相位平衡條件，采用瞬時極性法進行判斷。

2）檢查幅值平衡條件。（4）估算振蕩頻率（），它取決于選頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。121）RC正弦波發(fā)生電路2）LC正弦波發(fā)生電路3）石英正弦波發(fā)生電路

RC正弦波發(fā)生電路振蕩頻率較低，一般在1MHz以下；LC正弦波發(fā)生電路的振蕩頻率都在1MHz以上；石英晶體正弦波發(fā)生電路也可等效為LC正弦波發(fā)生電路，其特點是振蕩頻率十分穩(wěn)定。

正弦波發(fā)生電路分類139.1.2RC正弦波發(fā)生電路

根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，RC正弦波發(fā)生電路又可分為RC串/并聯(lián)電路式（橋式）、移相式和雙T電路式等類型，最常見的是RC串/并聯(lián)電路式。1．RC串/并聯(lián)電路的選頻特性RC串聯(lián)、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)既是反饋網(wǎng)絡(luò)又是選頻網(wǎng)絡(luò)。

14

通常取，，有0電路的特征角頻率電路輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為15相頻特性為：

F的幅頻特性為16RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性

時，

F幅值最大，其值為1/3172．RC橋式正弦波發(fā)生電路（1）電路組成利用RC串、并聯(lián)電路和同相比例運算電路可構(gòu)成RC橋式正弦波發(fā)生電路。RC橋式正弦波發(fā)生電路

圖中集成運放和電阻RF、R’構(gòu)成同相比例放大電路。18RC橋式192．RC橋式正弦波發(fā)生電路RC橋式正弦波發(fā)生電路

RC串、并聯(lián)電路為集成運放引入了另一個反饋，這個電路既是選頻網(wǎng)絡(luò)又是反饋網(wǎng)絡(luò)。202．RC橋式正弦波發(fā)生電路（2）振蕩條件和起振條件1)產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件

端引入正反饋。

（利用瞬時極性法分析）所以電路滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件。

212．RC橋式正弦波發(fā)生電路2產(chǎn)生振蕩的起振條件和幅值平衡條件同相比例電路電壓增益為：

已知當時，。起振條件為

222．RC橋式正弦波發(fā)生電路（3）振蕩的穩(wěn)幅和穩(wěn)頻1)振蕩幅值的穩(wěn)定對于實際的正弦波發(fā)生電路，電源電壓、溫度、濕度等外界因素的變化將導致晶體管和電路元件參數(shù)發(fā)生改變，從而破壞維持振蕩的幅值平衡條件AF=1。為了穩(wěn)定輸出電壓的幅值，可以在放大電路的負反饋回路中采用非線性元件來自動調(diào)整反饋的強弱。如溫控電阻。23溫控電阻采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻RF

當輸出電壓UO增大時，RF上功耗增大，溫度上升，阻值減小。Auf減小，使得UO減小。也可選正溫度系數(shù)的R’。同相比例電路電壓增益為：

242)振蕩頻率的穩(wěn)定3）振蕩頻率的計算253．RC移相式正弦波發(fā)生電路（1）電路組成和振蕩條件的實現(xiàn)集成運放電壓并聯(lián)負反饋：相移180度。

若要滿足式相位平衡條件，反饋網(wǎng)絡(luò)正弦電壓再移相180，使263．RC移相式正弦波發(fā)生電路

由于一節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)可以移相0°～90°必須有三節(jié)或者三節(jié)以上的移相電路。RC移相式正弦波電路結(jié)構(gòu)簡單，但頻率調(diào)節(jié)比較困難，輸出波形幅值不夠穩(wěn)定。279.1.3LC正弦波發(fā)生電路LC正弦波發(fā)生電路通常用于產(chǎn)生高頻(>1MHz)正弦信號。LC正弦波發(fā)生電路的選頻網(wǎng)絡(luò)采用可調(diào)諧的LC回路。289.1.3LC正弦波發(fā)生電路1．LC諧振回路的選頻特性

LC正弦波發(fā)生電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)大多采用LC并聯(lián)諧振回路?？梢酝扑愠?，電路的諧振頻率為：

299.1.3LC正弦波發(fā)生電路

采用LC并聯(lián)諧振回路的LC正弦波發(fā)生電路通?？煞譃樽儔浩黢詈鲜胶蚅C三點式兩大類。

2．變壓器耦合式LC正弦波發(fā)生電路

根據(jù)LC回路的端點接到三極管電極的不同方式，變壓器耦合LC正弦波發(fā)生電路可分為集電極調(diào)諧、發(fā)射極調(diào)諧和基極調(diào)諧三種類型。30

（1）共射集電極調(diào)諧型變壓器耦合

LC正弦波發(fā)生電路判斷電路是否能夠產(chǎn)生正弦波振蕩。1)組成：電路包含共射放大、反饋網(wǎng)絡(luò)、LC選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)（利用三極管的非線性實現(xiàn)）四個部分。

2)放大電路：是典型的工作點穩(wěn)定電路，交流信號能夠輸入、輸出和放大。31

（1）共射集電極調(diào)諧型變壓器耦合LC正弦波發(fā)生電路4)對于幅值平衡條件，一般情況下只要合理選擇變壓器原、副邊線圈的匝數(shù)和其他電路參數(shù)，就很容易得到滿足。3)滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件。(+)(-)各端相位關(guān)系如何？同名端同相，異名端反相(+)(+)32（2）共基發(fā)射極調(diào)諧型變壓器耦合

LC正弦波發(fā)生電路1)振蕩電路的組成。圖9－92）放大電路能否正常放大判斷。3）相位平衡條件判斷。33(+)(+)(+)若(1)/(3)交流接地，則(2)與(3)/(1)同相；若(2)交流接地，則(1)與(3)反相。(+)(+)(+)(+)34

（3）共射基極調(diào)諧型變壓器耦合

LC正弦波發(fā)生電路1)振蕩電路的組成。2）放大電路能否正常放大判斷。3）相位平衡條件判斷。(+)(-)(+)(+)353.LC三點式正弦波發(fā)生電路

將并聯(lián)LC回路中的電容C或者電感L一分為二（或設(shè)置中間抽頭），LC回路就有三個端點。把這三個端點與三極管（或者集成運放）相連，就形成了LC三點式正弦波發(fā)生電路。這種電路又可以分為電感三點式和電容三點式兩類。

36（1）電感三點式LC正弦波發(fā)生電路NPN型雙極型晶體管和集電極調(diào)諧型LC并聯(lián)，可變電容器用于調(diào)節(jié)LC振蕩頻率。37（1）電感三點式LC正弦波發(fā)生電路相位平衡條件判斷。(+)(+)(+)38（2）電容三點式LC正弦波發(fā)生電路

電容三點式LC正弦波振蕩電路如圖所示。

如果選擇合適的和的比值，電路能滿足起振的幅值條件。通常和比值選為0.01～0.5左右。(+)(-)(+)39例9-1三點式正弦波發(fā)生電路如圖所示。電容三點式正弦波發(fā)生電路，選頻網(wǎng)絡(luò)為并聯(lián)LC諧振回路，放大電路為結(jié)型場效應(yīng)管組成的共源電路。(+)(-)(+)40習題：9-10判斷圖示電路能否振蕩，若不能則進行改正圖。要求不能改變放大電路的基本接法（共射、共基、共集）。

不能。加集電極電阻Rc及放大電路輸入端的耦合電容。41不能。變壓器副邊與放大電路之間加耦合電容，改同名端。42439.1.4石英晶體振蕩電路

石英晶體振蕩電路具有很高的頻率穩(wěn)定度，適用于頻率穩(wěn)定性要求高的電路。通常RC正弦波發(fā)生電路不難獲得0.1%的穩(wěn)定度，適用于袖珍計算器中多位數(shù)字顯示（1kHz）；LC正弦波發(fā)生電路的穩(wěn)定度在相當長的時間內(nèi)能夠達到0.01%，能滿足無線電接收機和電視機的要求。如果要求頻率穩(wěn)定度高于10-5的數(shù)量級，就必須采用石英晶體振蕩電路。449.1.4石英晶體振蕩電路1．石英諧振器的電特性石英諧振器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)而制成的諧振器件。石英晶體的固有頻率，也叫“諧振頻率”。452．晶體振蕩電路

圖9－161）并聯(lián)型晶體振蕩電路

462)串聯(lián)型晶體振蕩電路晶振相當于一個純電阻，它接在電路的反饋網(wǎng)絡(luò)中，構(gòu)成正反饋，以滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件。同時，它又是選頻網(wǎng)絡(luò)。479.2電壓比較電路

電壓比較電路的功能是比較兩個電壓（如輸入電壓和參考電壓）的大小，并用輸出的高、低電平表示比較結(jié)果。電壓比較電路在測量、控制以及波形發(fā)生等許多方面有著廣泛的應(yīng)用。集成運放的非線性特性：電壓比較器它的種類很多，如單門限比較電路，滯回比較電路以及窗口比較電路等等。

489.2.1單門限電壓比較電路當輸入電壓uI

略小于uR時，由于運放處于開環(huán)狀態(tài)，輸出電壓將達到正的最大值+UOM。

當輸入電壓略大于uR時，輸出電壓將達到負的最大值-UOM

。

+UOM

和-UOM

分別為集成運放飽和時的正負向輸出電壓值。49當uR=0時的電壓傳輸特性曲線輸出電壓在正負最大值之間進行跳變509.2.1單門限電壓比較電路

“閾值電壓”（也叫“門限電壓”）UTH:輸出電壓發(fā)生跳變時對應(yīng)的輸入電壓。

UTH是根據(jù)臨界條件u-=u+

得到的。51閾值電壓UTH=0的比較電路叫“過零比較電路”。圖9－19529.2.1單門限電壓比較電路閾值電壓

單門限電壓比較電路也可采用同相輸入接法。此時的電壓傳輸特性會怎樣？539.2.1單門限電壓比較電路

在實際的比較電路中，為了防止輸入電壓過大，損壞集成運放輸入級的晶體管，常在運放輸入端接入二極管限幅電路，雙向限制運放的輸入電壓，如圖所示。輸入限幅保護的過零比較電路549.2.1單門限電壓比較電路

為了滿足負載的需要，常在集成運放的輸出端加穩(wěn)壓管限幅電路，從而獲得合適的UOH和UOL。輸出電壓值等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值UZ。

在理想的情況下，輸出電壓跳變是在瞬間完成的。55例9-2電路如圖所示，設(shè)穩(wěn)壓管VS

的穩(wěn)壓值UZ為6V。求閾值電壓，并畫出電路的電壓傳輸特性。解:電路為非過零單門限電壓比較電路，輸出電壓發(fā)生跳變的條件是:56此時有:因而有:57當時，。此時，為高電平，；當時，，為低電平，。例9-258補充例題若R1=R2=5K，UREF=2V，穩(wěn)壓管輸出為5V,要求畫出電壓波形。59由輸入波形畫輸出波形：確定閾值電壓。確定輸出的初始電平（+UOM還是-UOM）。畫波形（過閾值電壓進行跳變，滯回電壓比較器會有些不同）60若R1=R2=5K，UREF=2V，穩(wěn)壓管輸出為5V。確定閾值電壓。612.確定輸出的初始電平（+UOM還是-UOM）。UI<UTH,輸出高電平+UOM，即+5V623.畫波形（過閾值電壓進行跳變)639.2.2電壓比較電路的特點1．集成運放工作在開環(huán)或正反饋狀態(tài)。單限電壓比較器中的集成運放工作在開環(huán)狀態(tài)。為了提高比較電路的靈敏度和響應(yīng)速度，在集成運放中有時還引入正反饋，如滯回比較電路中的集成運放就是工作在正反饋狀態(tài)。642．電壓比較電路的輸入與輸出之間是非線性關(guān)系。由于集成運放工作在開環(huán)或正反饋狀態(tài)，只要兩個輸入端之間有很小的差值電壓，輸出電壓就將達到正的最大值或者負的最大值。因此，集成運放的輸出與輸入呈現(xiàn)非線性關(guān)系。659.2.2電壓比較電路的特點3.電壓比較電路相當于一個受輸入信號uI控制的開關(guān)

輸入信號可以是模擬信號，但輸出uO只有兩種可能:高電平UOH和低電平UOL。當輸入信號通過閾值UTH時，輸出電壓從一個電平跳變到另一個電平。669.2.2電壓比較電路的特點

我們可以通過電壓傳輸特性，即輸出電壓uO與輸入電壓uI的函數(shù)關(guān)系來描述電壓比較電路。為了正確畫出電壓傳輸特性，必須求出三個要素：1.求出輸出電壓高電平UOH和低電平UOL。2.求出閾值電壓UTH，根據(jù)臨界條件U+=U-來確定。3.當uI變化且經(jīng)過UTH時，uo躍變的方向。679.2.3滯回比較電路

單門限電壓比較電路有兩個缺點：1、如果輸入變化非常緩慢，輸出的變化也可能相當慢；2、如果輸入中帶有噪聲，當輸入經(jīng)過閾值時，輸出可能發(fā)生多次跳變（如圖所示）。這兩個缺點都可以通過采用“正反饋”得到彌補。689.2.3滯回比較電路

由于采用了正反饋，比較電路具有了兩個閾值，分別取決于輸出所處的狀態(tài)。另外，不管輸入波形的變化速率如何，正反饋能保證輸出的迅速跳變。由于這種電路的輸出既與當前的輸入電壓有關(guān)，又與輸入的歷史狀態(tài)有關(guān)，所以叫做“滯回比較電路”，又叫做“施密特觸發(fā)器”。699.2.3滯回比較電路1．求閾值

比較電路的輸出電壓發(fā)生跳變的臨界條件是：U+=U-

。709.2.3滯回比較電路

可以看出，在滯回電壓比較電路中，存在兩個閾值。712．分析輸出和輸入之間的關(guān)系電壓傳輸特性曲線

設(shè)，，有，。由于電路中集成運放是反相輸入，因此，當足夠負時,為高電平，。只有當輸入逐漸增大并達到，發(fā)生跳變，這是正向電壓傳輸特性。

圖9－24uI足夠小uO=+6VuR=0VUTH=+2V72uIuO0+6V+2V圖9－24-6V732．分析輸出和輸入之間的關(guān)系uI足夠大uO=-6VUTH=-2VuIuO0+6V-6V-2V743．電壓傳輸特性

輸出電壓的正跳變過程和負跳變過程基本一致。圖中正向過程中ab段的變化和負向過程中cd段的變化都十分迅速，近似于跳變。

滯回比較電路的電壓傳輸特性如圖所示。圖中，單箭頭表示正向過程，雙箭頭表示負向過程，曲線具有方向性。75由于電路引入了正反饋，加快了輸出電壓的跳變過程。正反饋過程：正反饋的結(jié)果就是使輸出電壓uO

迅速變?yōu)?UZ

。

764．滯回比較電路的應(yīng)用

和單門限電壓比較電路相比，滯回比較電路有較強的抗干擾能力，不易產(chǎn)生誤跳變。因此，滯回比較電路可應(yīng)用在環(huán)境干擾比較大的場合和波形整形。

滯回比較電路有兩個閾值電壓，其差叫做“回差電壓”或“遲滯電壓”。77例9－3圖示電路。設(shè)穩(wěn)壓管VS的穩(wěn)壓值為。要求：1．畫出電路的傳輸特性；2．對應(yīng)輸入波形畫出輸出波形。78解1．圖示電路為滯回電壓比較電路。1）求出輸出電壓高、低電平。2)求出閾值電壓UT，根據(jù)臨界條件U+=U-來確定。在uO跳變時，必有。

VS:6V793)當uI變化且經(jīng)過UTH時，uo躍變的方向。802.根據(jù)輸入波形畫出輸出波形。滯回比較電路有很強的抗干擾能力。當uI波形不整齊時，得到的uO都是標準的矩形波，81窗口電壓比較器82電壓比較器的分析方法小結(jié)1.輸出只有高低電平兩種情況輸出端不接穩(wěn)壓管時，

uo

=

UOM輸出端接穩(wěn)壓管限幅時，

uo

=

UZ第8章

8.22.用電壓傳輸特性描述輸出與輸入電壓的函數(shù)關(guān)系3.電壓傳輸特性的三要素（1）輸出電壓的高低電平：取決于限幅電路；（2）閾值電壓：令u+=u-，求出uI，即UTH。（3）輸出電壓的躍變方向：取決于同相輸入或反相輸入。u-u

>+uo=

UOH；時，u-u

<+uo時，=

UOL。u-u

=+轉(zhuǎn)換條件：839.2.4集成電壓比較器

由于電壓比較電路可將模擬信號轉(zhuǎn)換成高低電平信號，因此，電壓比較電路可用為模擬電路和數(shù)字電路的接口電路。

上述的電壓比較電路輸出電平在最大正負輸出電壓之間跳變，如果要把它和數(shù)字電路相連，還必須有附加電路。為了可以直接驅(qū)動數(shù)字電路，生產(chǎn)了專用的集成電壓比較器。849.2.4集成電壓比較器

按一個集成器件中所含比較器的數(shù)目，分為單電壓、雙電壓、四電壓比較器；按信號傳輸速度，可分高速、中速比較器；按性能指標，可分為精密比較器和高精度比較器等。859.2.4集成電壓比較器

圖9－27為集電極開路的雙電壓比較器LM119。兩個輸出端并聯(lián)構(gòu)成了“窗口比較電路”。圖9－27869.3非正弦波發(fā)生電路

除了正弦波外，常用的還有矩形波、三角波、鋸齒波、尖頂波和階梯波等非正弦波。非正弦波發(fā)生電路的基本組成環(huán)節(jié)是：電壓比較電路、反饋環(huán)節(jié)和延遲環(huán)節(jié)，其中比較電路是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

879.3非正弦波發(fā)生電路

通過前面的分析可知，電壓比較電路的輸出只有高低兩種電平。如果在電壓比較電路的基礎(chǔ)上加上延遲和反饋環(huán)節(jié)，保證在一定的延遲時間后，比較電路的輸出就會發(fā)生周期性跳變，從而產(chǎn)生振蕩。881.方波發(fā)生電路的組成和工作原理

方波發(fā)生電路是由滯回電壓比較電路和RC電路組成的。R1和C組成“有延遲的反饋網(wǎng)絡(luò)”，電容C兩端的電壓uC

就是反饋電壓；穩(wěn)壓管構(gòu)成輸出限幅電路；R4為限流電阻。9.3.1矩形波發(fā)生電路89設(shè)輸出電壓為：，則

通過向電容充電，一旦上升到略大于時，輸出電壓迅速地由跳變到。集成運放同相端電壓也隨之變?yōu)椋?.方波發(fā)生電路的組成和工作原理90

此時，電容通過電阻放電，電容兩端電壓逐漸下降。當下降到略小于時，內(nèi)部正反饋又產(chǎn)生作用，輸出電壓迅速地由跳變到。如此周而復始，在輸出端將產(chǎn)生周期信號。

1.方波發(fā)生電路的組成和工作原理91

由于電路中電容正向充電和反向放電的時間常數(shù)均為,而且充放電的電壓幅值也相等，所以輸出為方波信號。輸出電壓和電容電壓的波形如圖所示。圖9－30922．方波周期的確定

方波周期可以由電容充放電規(guī)律和波形發(fā)生器的工作原理得到。電容兩端電壓的變化規(guī)律為：

選取圖9－30的為起點，有：93可以得到方波的周期為：改變R1和C或者改變R2/R3均能達到調(diào)節(jié)方波周期或者頻率的目的，而改變穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值則可以改變輸出電壓幅值。942.矩形波發(fā)生電路此圖與方波發(fā)生電路的區(qū)別僅僅在于電容充、放電回路不同。95

如果忽略二極管VD1和VD2的導通管壓降，則電容充電時間常數(shù)為RC，放電時間常數(shù)為R’C。

輸出電壓處于高電平（即電容充電）的時間為：

輸出電壓處于低電平（即電容放電）的時間為：周期：962.矩形波發(fā)生電路

如果，則，此時輸出電壓和電容兩端電壓的波形如圖9－31b）所示?？芍?，輸出波形的周期，占空比為

可見，改變即可以改變占空比，所示電路叫做“占空比可調(diào)”的矩形波發(fā)生電路。979.3.2三角波發(fā)生電路1．電路組成和工作原理集成運放A1為同相輸入的滯回電壓比較電路，集成運放A2為積分電路。

圖9－3298對于多個集成運放構(gòu)成的電路，應(yīng)先分析每個運放的輸入輸出函數(shù)關(guān)系及實現(xiàn)的基本功能，然后再分析整個電路的功能。此電路，應(yīng)重點分析積分電路的輸出如何使電壓比較電路的輸出電平發(fā)生跳變。991．電路組成和工作原理

假定電壓比較電路初始輸出電壓為，經(jīng)分壓后的向電容充電，線性下降，從而使的同相端電壓也下降。當使略小于(=0)時，從跳變到。隨之變?yōu)?1001．電路組成和工作原理

經(jīng)使電容放電，線性上升，從而使同相端電壓也上升。當使略大于時，從跳到。

如此周而復始，就產(chǎn)生了振蕩。

由下式可得滯回比較電路的兩個閾值電壓

1011．電路組成和工作原理

由于電容的充放電時間常數(shù)相同，幅值變化相同，因而A1輸出為方波，A2的波形為三角波。1022．周期的確定當時，，而。有周期1032．周期的確定

上式說明，改變n

、R4

、C和R1/R2

的值，可以改變?nèi)遣ǖ闹芷诨蝾l率，改變R1/R2

的值還會影響三角波的幅值。1043．鋸齒波發(fā)生電路

如果電容C的充、放電時間常數(shù)不相等，則可使積分電路的輸出為鋸齒波，滯回比較電路的輸出為矩形波。圖9－34105106占空比為：振蕩周期為：107

可見，改變R/R’即可以改變占空比。如果要求在改變占空比的同時不影響振蕩頻率，則應(yīng)該在改變R/R’的同時，使R+R’保持為常數(shù)。改變n和電容C，可以改變振蕩周期和頻率，但占空比不變。1089.3.3壓控振蕩器

壓控振蕩器（VCO）一通過外加電壓來控制輸出信號的頻率，輸出波形可以是正弦波、方波、三角波等等，但通常的輸出波形是矩形波。目前，壓控振蕩器廣泛應(yīng)用于模擬/數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換、調(diào)頻、遙控遙測等各種設(shè)備之中。壓控振蕩器有多種形式，主要有復位式和電荷平衡式兩種。1091．復位式壓控振蕩電路

復位式壓控振蕩電路原理圖如圖a）所示。它包括積分電路、電壓比較電路和模擬開關(guān)等，模擬開關(guān)受電壓比較電路輸出的控制。電路習慣畫法如圖b）所示。1102．電荷平衡式壓控振蕩電路（自學）

電荷平衡式壓控振蕩電路的原理圖如圖a)所示。

當比較電路的輸出時，模擬開關(guān)S斷開，積分電路的輸入為。電容C進行充電，充電電流，輸出電壓線性上升。

當增大到一定值時，輸出從跳變到，模擬開關(guān)S閉合。電容C放電，電流近似為I，輸出電壓下降。1113．壓控振蕩器的應(yīng)用（1）模數(shù)轉(zhuǎn)換如果任何物理量通過傳感器和轉(zhuǎn)換電路變?yōu)楹线m的電壓，用輸出電壓去控制壓控振蕩器，并通過對后者的輸出頻率進行計數(shù)，就可以得到與之相對應(yīng)的輸入物理量的大小?？梢钥闯?，這種電壓－頻率轉(zhuǎn)換電路是一種模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換電路。1