模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課件 第9章 波形發(fā)生及變換電路

9.1正弦波振蕩電路的基本原理9.2RC正弦波振蕩電路9.3LC正弦波振蕩電路9.4石英晶體振蕩電路9.5電壓比較器9.6非正弦信號(hào)產(chǎn)生電路電氣與電子工程學(xué)院第9章波形發(fā)生及變換電路

9.1.1自激振蕩的條件9.1.2正弦波振蕩電路的組成9.1.3正弦波振蕩電路的類型9.1.4正弦波振蕩電路的分折步驟電氣與電子工程學(xué)院9.1正弦波振蕩電路的基本原理~放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)如果反饋電壓uf

與原輸入信號(hào)ui

完全相等，則即使無(wú)外輸入信號(hào)，放大電路輸出端也有一個(gè)正弦波信號(hào)——自激振蕩。圖

9.1.1

反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件9.1.1自激振蕩的條件1.放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件是：即：所以產(chǎn)生正弦波振蕩的條件是：——幅度平衡條件——相位平衡條件2.起振條件和穩(wěn)幅原理起振條件：結(jié)果：產(chǎn)生增幅振蕩（略大于）1）被動(dòng)：器件非線性2)主動(dòng)：在反饋網(wǎng)絡(luò)中加入非線性穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，用以調(diào)節(jié)放大電路的增益。穩(wěn)幅過(guò)程：起振時(shí)，穩(wěn)定振蕩時(shí)，穩(wěn)幅措施：起振過(guò)程Xdof基本放大器A反饋網(wǎng)絡(luò)FXX

組成：放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。1.放大電路2.正反饋網(wǎng)絡(luò)3.選頻網(wǎng)絡(luò)4.穩(wěn)幅環(huán)節(jié)滿足振蕩條件—實(shí)現(xiàn)單一頻率的振蕩—穩(wěn)定振蕩幅度、波形好常合二為一9.1.2正弦波振蕩電路的組成放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)

1.RC振蕩電路：分為橋式、移相式和雙T式等常用的RC振蕩電路。9.1.3正弦波振蕩電路的類型圖

9.1.2橋式、移相式和雙T式RC振蕩電路工作頻率較低，一般為幾赫茲至幾百千赫茲，它們的直接輸出功率較小，常用于低頻電子設(shè)備中。

2.LC振蕩電路分為變壓器反饋式、電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式等常用的LC振蕩電路。工作頻率較高，可以產(chǎn)生幾十兆赫茲以上的正弦波信號(hào)，它們可以直接給出較大的輸出功率，常用于高頻電子電路或設(shè)備中。圖

9.1.3

LC振蕩電路

3.石英晶體振蕩電路圖

9.1.4石英晶體振蕩電路選用石英晶體作選頻網(wǎng)絡(luò)，主要有并聯(lián)型和串聯(lián)型石英晶體振蕩電路。石英晶體振蕩電路的工作頻率一般在幾十千赫茲以上，它的頻率穩(wěn)定度較高，多用于時(shí)基電路和測(cè)量設(shè)備中。課前回顧講課人：劉雪婷電子郵箱：liuxuet@163.com1.自激振蕩的條件2.正弦波振蕩電路的組成3.正弦波振蕩電路的類型電氣與電子工程學(xué)院正弦波振蕩電路的基本原理1.放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件是：即：所以產(chǎn)生正弦波振蕩的條件是：——幅度平衡條件——相位平衡條件放大電路正反饋網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)——只對(duì)一個(gè)頻率滿足振蕩條件，從而獲得單一頻率的正弦波輸出。穩(wěn)幅環(huán)節(jié)——使電路易于起振又能穩(wěn)定振蕩，波形失真小。2.正弦波振蕩電路的組成

組成：放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。3.正弦波振蕩電路的類型

1）RC振蕩電路

2）LC振蕩電路

3）石英晶體振蕩電路

9.1.4正弦波振蕩電路的分折步驟

1.分析電路的結(jié)構(gòu)

(1)檢查電路的基本組成，看電路是否包括放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。

(2)檢查放大電路直流通路，看靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適。

(3)檢查交流通路，看信號(hào)能否輸入、輸出和放大，即能否保證放大電路正常工作。

2.判斷電路是否滿足自激振蕩的相位平衡條件判斷相位平衡條件采用瞬時(shí)極性法，沿著放大和反饋環(huán)路判別反饋的性質(zhì)，如果是正反饋則滿足相位平衡條件，否則不滿足相位平衡條件。

(1)斷開(kāi)反饋回路與放大電路輸入端的連接點(diǎn)，在斷開(kāi)點(diǎn)處加頻率為f0的信號(hào)Ui，經(jīng)放大電路和反饋回路求反饋信號(hào)Uf，根據(jù)放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)的相頻特性，確定Uf和Ui之間的相位關(guān)系;具體的判斷步驟是:

(2)如果Ui和Uf在某—頻率f0下相位相同，則電路滿足相位平衡條件，否則不滿足相位平衡條件。-×-

3.判斷電路是否滿足自激振蕩的幅度條件

4.振蕩頻率和起振條件的估算振蕩頻率f0：由相位平衡條件所決定。起振條件：9.2RC正弦波振蕩電路9.2.1RC橋式正弦波振蕩電路9.2.2RC移相式振蕩電路9.2.3雙T網(wǎng)絡(luò)正弦波振蕩電路9.2.1RC橋式正弦波振蕩電路1.電路組成：(1)放大電路——

同相比例運(yùn)算放大器

；文氏電橋電路(2)選頻與正反饋網(wǎng)絡(luò)——R、C串并聯(lián)電路；(3)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)——

Rf與R1

組成的負(fù)反饋電路。oZ1Z22.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)

RC串并聯(lián)選頻電路1）定性分析：（1）當(dāng)信號(hào)的頻率較低時(shí)。>>R1>>R2其低頻等效電路為：其頻率特性為：當(dāng)ω=0時(shí)，uf=0，│F│=0=+90°當(dāng)ω↑時(shí)，uf=↑，│F│↑,↓0|F|0φF90°（2）當(dāng)信號(hào)的頻率較高時(shí)。＜＜R1＜＜R2其高頻等效電路為：其頻率特性為：當(dāng)ω=∞時(shí)，uf=0，│F│=0=-90°當(dāng)ω↓時(shí)，uf=↑，│F│↑,↓0|F|0φF-90°ω0=？│F│max=？由以上分析知：一定有一個(gè)頻率ω0存在，當(dāng)ω=ω0時(shí)，│F│最大，且=0°0|F|0φF90°0|F|0φF-90°2）定量分析取R1=R2=R，C1=C2=C，令

則：得RC串并聯(lián)電路的幅頻特性：相頻特性：最大，F(xiàn)=0。0F01/3+90o-90o由3.振蕩頻率與起振條件(1)振蕩頻率(2)起振條件f=f0時(shí)，由起振條件：同相比例運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)為即要求：得：反饋系數(shù)

改變RF，可改變反饋深度。增加負(fù)反饋深度，并且滿足

則電路可以起振，并產(chǎn)生比較穩(wěn)定而失真較小的正弦波信號(hào)。

引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，改善振蕩電路的輸出波形，提高帶負(fù)載能力。4.穩(wěn)幅措施輸出幅度不穩(wěn)定，常采用非線性熱敏元件來(lái)穩(wěn)幅。

(1)采用熱敏電阻Rf：負(fù)溫度系數(shù)R1：正溫度系數(shù)均可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)幅。原理：UO

，電流If增大，tRfAUO

(2)采用反并聯(lián)二極管電壓放大倍數(shù)為RD并聯(lián)二極管的等效平均電阻值起振時(shí)VD1、VD2不導(dǎo)通，Rf1+Rf2略大于2R1。隨著uo的增加，VD1或VD2逐漸導(dǎo)通，Rf2被短接，A自動(dòng)下降，起到穩(wěn)幅作用。

起振時(shí)信號(hào)小，二極管電阻大；起振后二極管電阻逐漸減小。5.分立元件組成的橋式RC振蕩電路振蕩頻率：電壓放大倍數(shù)為橋式RC振蕩電路6.振蕩頻率的調(diào)節(jié)振蕩頻率：用雙層波段開(kāi)關(guān)接不同電容，作為振蕩頻率f0的粗調(diào)；用同軸電位器實(shí)現(xiàn)f0的微調(diào)。圖

9.2.9振蕩頻率的調(diào)節(jié)電子琴的振蕩電路_++RF1uoR1CCRfD1D1RF2R28R27R26R25R24R23R22R21R212345176功率放大器可調(diào)例9.2.1

試用相位平衡條件判斷如圖9.2.6(a)所示電路能否產(chǎn)生自激振蕩。第1級(jí)是共射放大電路方法1：第2級(jí)是共射放大電路放大電路總的選頻網(wǎng)絡(luò)相位移：

故不能產(chǎn)生自激振蕩。方法2：瞬時(shí)極性法圖

9.2.6

例9.2.2

試判斷如圖所示的各電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩，并簡(jiǎn)述理由。故相位條件滿足但因是共集電極放大電路，A小于1，幅度條件不滿足。故不能振蕩。圖

9.2.7(a)

圖

9.2.7(b)

錯(cuò)誤一是集成運(yùn)放輸入端的正負(fù)極性顛倒；錯(cuò)誤二是電阻R1與R2的位置顛倒。例9.2.3

一文氏電橋振蕩電路如圖9.2.8所示，接通電源后電路不能振蕩，請(qǐng)指出電路的錯(cuò)誤。解：圖

9.2.8

RC超前移相電路

RC滯后移相電路

一節(jié)RC環(huán)節(jié)移相90二節(jié)RC

環(huán)節(jié)移相180三節(jié)RC

環(huán)節(jié)移相2709.2.2RC移相式振蕩電路1.移相式振蕩電路集成運(yùn)放采用反相輸入方式，故振蕩頻率為：0F270o180o90o當(dāng)F=180o

時(shí)，f=f0

A=180o，F(xiàn)=180o，即可滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的相位平衡條件。圖

9.2.10RC移相式振蕩電路2.雙T網(wǎng)絡(luò)振蕩電路振蕩頻率約為：如果放大電路的放大倍數(shù)足夠大，同時(shí)滿足振幅平衡條件，即可產(chǎn)生正弦波振蕩。集成運(yùn)放采用反相輸入方式，故當(dāng)F=180o

時(shí)，f=f0

A=180o，F(xiàn)=180o，即可滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的相位平衡條件。圖

9.2.11雙T網(wǎng)絡(luò)正弦波振蕩電路表9-1三種RC振蕩電路的比較名稱RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路移相式振蕩電路雙T網(wǎng)絡(luò)選頻振蕩電路電路形式振蕩頻率起振條件電路特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合可方便地連續(xù)調(diào)節(jié)振蕩頻率，便于加負(fù)反饋穩(wěn)幅電路，容易得到良好的振蕩波形。電路簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)方便，適用于波形要求不高的輕便測(cè)試設(shè)備中。選頻特性好，適用于產(chǎn)生單一頻率的振蕩波形。9.3.1

LC

并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性9.3.2變壓器反饋式LC振蕩電路9.3.3電感三點(diǎn)式振蕩電路9.3.4電容三點(diǎn)式振蕩電路9.3

LC

正弦波振蕩電路9.3.1

LC

并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性電路發(fā)生并聯(lián)諧振。即一般則諧振頻率：此時(shí)，|Z|最大圖

9.3.1LC并聯(lián)電路1.諧振頻率f03.回路品質(zhì)因數(shù)Q4.頻率特性Z01Z02Q1

>Q2Q1Q2F+90o-90oQ1Q2Q1

>Q2感性純阻容性不同Q

值時(shí)，LC并聯(lián)電路的幅頻特性、相頻特性2.諧振阻抗Z0圖9.3.2LC并聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性電容、電感支路的電流值：并聯(lián)回路的輸入電流值：所以：當(dāng)

Q>>1時(shí)，

結(jié)論：諧振時(shí)，電容支路的電流與電感支路的電流大小近似相等，而諧振回路的輸入電流極小。5.并聯(lián)諧振的本質(zhì)—電流諧振Z01Z02Q1

>Q2Q1Q2F+90o-90oQ1Q2Q1

>Q2感性純阻容性結(jié)論：

1.LC并聯(lián)電路具有選頻特性。當(dāng)f=f0

時(shí)，電路為純電阻性，等效阻抗值最大；當(dāng)f

<

f0

時(shí)，電路為感性；當(dāng)f

>

f0

時(shí)，電路為容性。

2.電路的品質(zhì)因數(shù)Q愈大，幅頻特性越尖銳，選頻特性愈好。

3.諧振頻率的數(shù)值與LC并聯(lián)電路的參數(shù)有關(guān)。1234磁棒初級(jí)線圈次級(jí)線圈同極性端1234+–+–CLR+u-i反饋信號(hào)通過(guò)互感線圈引出9.3.2變壓器反饋式振蕩電路放大電路：共射放大電路選頻網(wǎng)絡(luò)：LC振蕩回路反饋網(wǎng)絡(luò)：變壓器副邊N21.電路組成用瞬時(shí)極性判斷為正反饋，所以滿足自激振蕩的相位平衡條件。2.振蕩頻率和起振條件振蕩頻率起振條件×rbe為三極管的輸入等效電阻，M為繞組Nl、N2的互感，R’是折合到諧振回路的等效總損耗電阻。圖9.3.2LC并聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性例9.3.1電路如圖9.3.4(a)所示，試分析該電路的組成，按相位平衡條件判斷能否產(chǎn)生正弦波振蕩?！聊墚a(chǎn)生正弦波振蕩共基極放大電路圖9.3.4例9.3.1電路

例9.3.2

電路如圖9.3.5所示，接上電源后電路不能起振，請(qǐng)修改電路以滿足自激振蕩的條件。(1)靜態(tài)工作點(diǎn)不合適(2)不滿足相位平衡條件三極管基極電位UB=0V，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，所以電路不能正常工作。共射極放大電路圖9.3.5例9.3.2電路9.3.3電感三點(diǎn)式振蕩電路1.電路組成用瞬時(shí)極性判斷為正反饋，滿足自激振蕩的相位平衡條件。2.相位平衡條件振蕩頻率起振條件3.振蕩頻率和起振條件圖9.3.7電感三點(diǎn)式振蕩電路

4.特點(diǎn)：

(1)由于L1、L2的耦合很緊，容易起振。改變電感抽頭的位置，即改變L1、L2的比值，可以獲得滿意的正弦波，且振幅較大。通常反饋線圈選擇為整個(gè)線圈的1／8到l／4。

(2)并聯(lián)諧振回路可以采用可變電容，來(lái)獲得一個(gè)較寬的振蕩頻率調(diào)節(jié)范圍。

(3)由于反饋電壓取自電感L2，而電感對(duì)高次諧波的阻抗較大，在反饋信號(hào)中有較大的高次諧波分量，使輸出波形變差。一般用于要求不高的場(chǎng)合，產(chǎn)生幾十兆赫以下的正弦波。例9.3.3

：振蕩電路如圖9.3.8(a)所示，分析電路有沒(méi)有錯(cuò)誤，如有錯(cuò)誤，請(qǐng)改正。滿足相位平衡條件但電感對(duì)直流電路相當(dāng)于短路，三極管集電極和發(fā)射極電位都等于VCC，三極管不能正常工作。因此在三極管發(fā)射極和電感2端之間加隔直電容，以實(shí)現(xiàn)隔離直流量并使交流信號(hào)順利通過(guò)。

圖9.3.8例9.3.3圖振蕩頻率：課前回顧講課人：劉雪婷電子郵箱：liuxuet@163.com一、

RC正弦波振蕩電路二、

LC

正弦波振蕩電路

主要內(nèi)容

一.RC正弦波振蕩電路1.電路組成：2.RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性3.振蕩頻率與起振條件1.電路組成：放大電路

——集成運(yùn)放A；選頻與正反饋網(wǎng)絡(luò)——R、C串并聯(lián)電路；穩(wěn)幅環(huán)節(jié)——RF與R

組成的負(fù)反饋電路。最大，F(xiàn)=0。0F01/3+90o-90o2.RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性3.振蕩頻率與起振條件1)振蕩頻率f=f0時(shí)，由振蕩條件知：所以起振條件為：同相比例運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)為即要求：2)起振條件二.LC

正弦波振蕩電路

1.LC

并聯(lián)電路的特性2.變壓器反饋式振蕩電路3.電感三點(diǎn)式振蕩電路Z01Z02Q1

>Q2Q1Q2F+90o-90oQ1Q2Q1

>Q2感性純阻容性當(dāng)f=f0

時(shí)，電路為純電阻性，等效阻抗最大；當(dāng)f

<

f0

時(shí)，電路為感性；當(dāng)f

>

f0

時(shí)，電路為容性。所以LC并聯(lián)電路具有選頻特性。電路的品質(zhì)因數(shù)Q愈大，選頻特性愈好。

1.LC

并聯(lián)電路的特性當(dāng)頻率變化時(shí)，并聯(lián)電路阻抗的大小和性質(zhì)都發(fā)生變化。2.變壓器反饋式振蕩電路1）電路組成用瞬時(shí)極性判斷為正反饋，所以滿足自激振蕩的相位平衡條件。-2）振蕩頻率和起振條件振蕩頻率起振條件3.電感三點(diǎn)式振蕩電路1)電路組成用瞬時(shí)極性判斷為正反饋，所以滿足自激振蕩的相位平衡條件。---2)振蕩頻率和起振條件振蕩頻率起振條件用瞬時(shí)極性判斷為正反饋，所以滿足自激振蕩的相位平衡條件。9.3.4電容三點(diǎn)式振蕩電路1.電路組成2.相位平衡條件3.振蕩頻率和起振條件振蕩頻率起振條件-×-圖9.3.9電容三點(diǎn)式振蕩電路

4.特點(diǎn)：

(1)由于反饋電壓取自于電容，電容對(duì)高次諧波的阻抗較小，輸出波形較好。

(2)振蕩頻率較高，一般可達(dá)100MHZ。（3）因?yàn)殡娙軨1、C2的容量可以選得較小，并將放大管的極間電容也計(jì)算到C1、C2中去。適用于產(chǎn)生固定頻率的振蕩。（4）調(diào)節(jié)電容可改變頻率，但會(huì)影響起振條件。如要改變頻率，可在L兩端接一個(gè)可變電容。5.電容三點(diǎn)式改進(jìn)型振蕩電路振蕩頻率選擇C<<C1，C<<C2，則：減小了三極管極間電容對(duì)振蕩頻率的影響，適用于產(chǎn)生高頻振蕩。圖9.3.10電容三點(diǎn)式改進(jìn)型振蕩電路例9.3.4

試分析如圖所示電路是否滿足相位平衡條件？圖9.3.11例9.3.4圖例9.3.5

試分析如圖9.3.13所示電路為改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路，已知L=1uH，C1=0.1uF，C2=0.25uF，C為可變電容，其容值C=12～250pF，估算振蕩頻率的可調(diào)范圍。因C<<C1，C<<C2，解：當(dāng)C=12pF時(shí)，振蕩頻率近似為當(dāng)C=250pF時(shí)，因此，振蕩頻率的可調(diào)范圍為10～45.9MHz。名稱變壓器反饋式電感三點(diǎn)式電容三點(diǎn)式電容三點(diǎn)式改進(jìn)型電路形式振蕩頻率起振條件同左頻率調(diào)節(jié)方法及范圍頻率可調(diào)，范圍較寬。同左頻率可調(diào)，范圍較小。同左振蕩波形一般較差好好頻率穩(wěn)定度可達(dá)10-4同左可達(dá)10-4~10-5可達(dá)10-5適用頻率幾千赫~幾十兆赫同左幾兆赫~一百兆赫同左表9.3.1各種LC振蕩電路的比較9.4石英晶體振蕩器9.4.1正弦波振蕩電路的頻率穩(wěn)定問(wèn)題9.4.2石英晶體的特性9.4.3石英晶體振蕩電路9.4.1正弦波振蕩電路的頻率穩(wěn)定問(wèn)題頻率穩(wěn)定度：用頻率的相對(duì)變化量△f／f來(lái)表示。其中，f為振蕩頻率，△f

為頻率偏移?！鱢／f的值越小，頻率穩(wěn)定度越高。

振蕩頻率不穩(wěn)定的原因：選頻電路的參數(shù)、三極管參數(shù)的不穩(wěn)定等。

改進(jìn)措施：選用高質(zhì)量的選頻電路元件、采用直流穩(wěn)壓電源以及恒溫等措施以外、提高諧振回路的品質(zhì)因數(shù)Q。實(shí)踐表明，這樣做是有限度的，因?yàn)殡娙萜饔薪橘|(zhì)損耗，電感器有電阻損耗和高頻集膚效應(yīng)。另外，由于C受到電路分布電容的限制，不能做得太小，而L值不能做得太大，否則，電感線圈本身的分布電容又要增大，反而使L／C值下降，所以，一般的LC回路，Q值最高可達(dá)到幾百。在要求高頻率穩(wěn)定度的場(chǎng)合，往住采用高Q值的石英晶體諧振器代替一般的LC回路。石英晶體振蕩電路突出的特點(diǎn)是諧振頻率穩(wěn)定性好。其頻率穩(wěn)定度可達(dá)10-10～10-11，頻帶較寬，可到100MHz以上。1.石英晶體的結(jié)構(gòu)

壓電效應(yīng)：在石英晶片的兩極加一電場(chǎng)，晶片將產(chǎn)生機(jī)械變形；若在晶片上施加機(jī)械壓力，在晶片相應(yīng)的方向上會(huì)產(chǎn)生一定的電場(chǎng)。

壓電諧振：晶片上外加交變電壓的頻率為某一特定頻率時(shí)，振幅突然增加。9.4.2石英晶體的特性2.石英晶體的等效電路RC0CLL—

晶體的動(dòng)態(tài)電感

(10-3~102H)(大)C

—晶體的動(dòng)態(tài)電容

(<0.1pF)(小)R

—

等效摩擦損耗電阻(小)C0—晶片靜態(tài)電容

(幾~幾十pF)由于晶片的等效電感L很大，而電容C很小，R也很小，因此回路的品質(zhì)因數(shù)Q很大，可達(dá)106。故其頻率的穩(wěn)定度很高。3.頻率特性和諧振頻率RC0CL串聯(lián)諧振頻率并聯(lián)諧振頻率電抗頻率特性O(shè)fXfsfp容性容性感性通常所以1.串聯(lián)型石英晶體振蕩電路圖

9.4.4

串聯(lián)型石英晶體振蕩電路當(dāng)振蕩頻率等于fS

時(shí)，晶體阻抗最小，且為純電阻，此時(shí)正反饋?zhàn)顝?qiáng)，相移為零，電路滿足自激振蕩條件。振蕩頻率調(diào)節(jié)R

可改變反饋的強(qiáng)弱，以獲得良好的正弦波。9.4.3石英晶體振蕩電路f

=

fs，晶體呈電阻性2.并聯(lián)型石英晶體振蕩電路交流等效電路振蕩頻率由于fs<f

<

fp，晶體呈感性。9.5電壓比較器9.5.1單限比較器9.5.2滯回比較器9.5.3雙限電壓比較器9.5.4集成電壓比較器

電壓比較器中的集成運(yùn)放大部分工作在非線性區(qū)，即處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)或只引入了正反饋。

分類：過(guò)零比較器、單限比較器、滯回比較器及雙限比較器。電壓比較器簡(jiǎn)稱比較器，其基本功能是對(duì)兩個(gè)輸入電壓進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出高電平或低電平，據(jù)此來(lái)判斷輸入信號(hào)的大小和極性。是一種常用的模擬信號(hào)處理電路，是模擬電路和數(shù)字電路的接口。當(dāng)ui

>UREF時(shí)，uo

=-

UOPP當(dāng)ui

<UREF時(shí),uo

=+

UOPP1.一般的單限比較器+UoppuO

ui0

-UoppUREF(a)電路圖9.5.1電壓比較器(

b)傳輸特性如果需要，也可采用同相輸入方式。9.5.1單限比較器+UoppuO

ui0-UoppUREF

閾值電壓（門限電壓）UT：當(dāng)比較器的輸出電壓由一種狀態(tài)跳變?yōu)榱硪环N狀態(tài)相應(yīng)的輸入電壓UREF

。

單限比較器:只有一個(gè)門限電平UREF，當(dāng)輸入電壓等于此門限電平時(shí)，輸出端的狀態(tài)立即發(fā)生跳變。常用于檢測(cè)輸入的模擬信號(hào)是否達(dá)到某一給定電平。2.過(guò)零比較器(1)簡(jiǎn)單的過(guò)零比較器當(dāng)ui

<0時(shí)，uo=+

UOPP

；當(dāng)ui

>

0時(shí)，uo=-

UOPP

；以上電路輸出幅度是UOPP，有時(shí)希望比較器的輸出幅值能限制在一定的范圍內(nèi)，以滿足與比較器輸出端連接的數(shù)字電路對(duì)邏輯電平的要求，此時(shí)需要限幅措施。uiuo+Uopp-Uopp0圖

9.5.2過(guò)零比較器電路(a)(

b)傳輸特性(2)利用穩(wěn)壓管限幅的過(guò)零比較器uiuo+Uopp

-UoppO+UZ-UZ設(shè)輸出電壓幅值小于Uoppui

>0，ui<0，管1導(dǎo)通，管2穩(wěn)壓管2導(dǎo)通，管1穩(wěn)壓uo=－UZ；uo=UZ；忽略正向?qū)妷海瑒t圖

9.5.3(a)(

b)傳輸特性u(píng)i

>0，ui<0，左管導(dǎo)通，右管穩(wěn)壓右管導(dǎo)通，左管穩(wěn)壓引入深度負(fù)反饋，

u－=0虛地，集成運(yùn)放工作在線性區(qū)。uo=－UZ；uo=UZ；uiuo+Uopp

-UoppO+UZ-UZ（3）實(shí)際的電壓比較器防止輸入電壓過(guò)大而損壞運(yùn)放輸入級(jí)的晶體管（4）波形變換應(yīng)用電路9.5.5實(shí)際的電壓比較器輸入ui為正弦波時(shí)則輸出uo為方波，實(shí)現(xiàn)了波形的轉(zhuǎn)換。9.5.6波形變換應(yīng)用電路由疊加定理得：3.任意電平比較器u-

>0，u-<0，uo=－UZ；uo=UZ；該電路的門限電平為：顯然，通過(guò)改變R1與R2的比值，即可調(diào)節(jié)門限電平。圖9.5.7任意電平比較器例:已知R1=R2=5kΩ，UREF=2V，±UZ=±5V，輸入電壓ui波形如圖，畫出輸出電壓uo

波形。=-2V5-5-2uouI0傳輸特性例:已知R1=R2=5kΩ，UREF=2V，±UZ=±5V，輸入電壓ui波形如圖，畫出輸出電壓uo

波形。5-5tuO/V0=-2V

若uI受到干擾或噪聲的影響，在門限電平上下波動(dòng)，則uo將在高、低兩個(gè)電平之間反復(fù)地跳變，如在控制系統(tǒng)中發(fā)生這種情況，將對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響。單限比較電路具有電路簡(jiǎn)單、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，但存在的主要問(wèn)題是抗干擾能力差。

缺點(diǎn)：抗干擾能力差。

解決辦法：采用具有滯回傳輸特性的比較器。應(yīng)為高電平錯(cuò)誤電平

1.電路組成在單門限比較器基礎(chǔ)上增加了正反饋電路實(shí)現(xiàn)的。9.5.2滯回比較器圖9.5.11滯回比較器滯回比較器又稱施密特觸發(fā)器，它的特點(diǎn)是當(dāng)輸入電壓ui由小變大或由大變小時(shí)，有兩種不同的門限電壓，因此電路的傳輸特性具有“電壓遲滯回環(huán)”曲線的形狀。為了加速輸出高、低電平的轉(zhuǎn)換，運(yùn)放接成正反饋形式。

2.工作原理輸出電壓：uo

=±UZ

ui=u-=u+時(shí)，輸出電壓的狀態(tài)發(fā)生跳變。±UZ兩個(gè)門限電壓：門限電壓UT：輸出發(fā)生跳轉(zhuǎn)的輸入有兩個(gè)值，UT+和UT-。+UZuiuo-UZoUT-UT+圖

9.5.15

滯回比較器比較器有兩個(gè)不同的門限電平，故傳輸特性呈滯回形狀。

電壓傳輸特性當(dāng)ui增加到UT+時(shí)，輸出由UZ跳變到-UZ；當(dāng)ui減小到UT-時(shí)，輸出由-UZ跳變到UZ

。ui小

時(shí)，uo為高電平UZ；ui大

時(shí)，uo為低電平-UZ可見(jiàn)，改變UREF的大小，可以同時(shí)調(diào)節(jié)兩個(gè)門限電平UT+和UT-的大小，但二者之差ΔUT不變。也就是說(shuō)，當(dāng)UREF增大或減小時(shí)，滯回比較器的傳輸特性將平行地右移或左移，但滯回曲線的寬度將保持不變。+UZuIuO-UZOUT-UT+回差(門限寬度)UT

：與UREF無(wú)關(guān)±UZ當(dāng)

UREF=0時(shí)，作用：產(chǎn)生矩形波、三角波和鋸齒波，或用于波形變換?？垢蓴_能力強(qiáng)。適當(dāng)調(diào)整UT+

和UT-

的值，就可以避免比較器的輸出電壓在高、低電平之間反復(fù)跳變。

+UZ-UZtuO/V0當(dāng)ui增加到UT+時(shí)，輸出由UZ跳變到-UZ；當(dāng)ui減小到-UT-時(shí)，輸出由-UZ跳變到UZ

。3.滯回比較器的應(yīng)用例9.5.2

如圖9.5.11所示滯回比較器，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ＝土9V，R2＝20kΩ，RF＝40KΩ，UREF=3V，輸入電壓ui為如圖9.5.12(a)所示的正弦波。試畫出輸出電壓uo的波形。輸出高電平和低電平為土9V，閥值(門限)電壓分別為解：

ui

<UREF2

，VD1

截止，VD2導(dǎo)通，uo為高電平；

ui>UREF1

，VD2截止，VD1導(dǎo)通，uo為高電平；

UREF2<ui

<UREF1，VD1

截止VD2截止，9.5.3雙向電壓比較器（窗口比較器）1.電路組成uiuooUTHUTLuo

為低電平；

上門限電平UTH=UREF1；

下門限電平UTL

=UREF2。2.工作原理

UREF2<UREF1，9.5.4集成電壓比較器1．集成電壓比較器的特點(diǎn)和分類

(1)特點(diǎn)工作速度比較快；價(jià)格比較低廉；輸出電平一般可與TTL等數(shù)字邏輯電平直接兼容，而無(wú)需外加限幅電路。

(2)種類

根據(jù)比較器的響應(yīng)速度：高速比較器和中速比較器；

根據(jù)電壓比較器的指標(biāo)：精密比較器、高靈敏度比較器、低功耗比較器、低失調(diào)比較器以及高阻抗比較器等；

根據(jù)在一個(gè)芯片上集成的電壓比較器的數(shù)目：?jiǎn)伪容^器、雙比較器和四比較器。2.集成電壓比較器的參數(shù)型號(hào)名稱電源電壓典型值/V輸入偏置電流/uA輸入失調(diào)電流/uA輸入失調(diào)電壓/mV響應(yīng)時(shí)間/ns開(kāi)環(huán)差模增益LM111單電壓比較器±15或50.10.040.72002×105LM119高速雙比較器+15或50.50.0754804×104LM319高速雙比較器+15或510.28804×104LM239四比較器±1～±18或2～360.250.0551.3us2×105LM339四比較器±1～±18或2～360.250.0551.3us2×105LM260超高速比較器±4.5～±6.51022163×103當(dāng)機(jī)內(nèi)溫度為設(shè)定值以下時(shí)，同相輸入端電壓u+大于反相輸入端電壓u-，uo為高電位。當(dāng)溫度上升為設(shè)定值以上時(shí)，反相輸入端電壓u-大于同相輸入端電壓u+端，比較器翻轉(zhuǎn)，uo輸出為零電位，使保護(hù)電路動(dòng)作，調(diào)節(jié)R1的值可以改變門限電壓，即設(shè)定溫度值的大小。3．集成電壓比較器的應(yīng)用-----LM339為例圖9.5.18溫度檢測(cè)電路

9.6.1方波發(fā)生電路9.6.2三角波發(fā)生電路9.6.3鋸齒波發(fā)生電路9.6非正弦信號(hào)發(fā)生電路幾種常見(jiàn)的非正弦波矩形波三角波鋸齒波尖頂波階梯波矩形波是基礎(chǔ)波形，可通過(guò)波形變換得到其它波形。1.電路組成9.6.1方波發(fā)生電路滯回比較器：集成運(yùn)放、R1、R2；充放電回路：R、C；鉗位電路：VDZ、R3。2.工作原理圖9.6.1矩形波發(fā)生電路

uC

，當(dāng)

uC

=UT-

時(shí)，uO

=+UZ，循環(huán)上述過(guò)程。uC，當(dāng)

uC

=UT+

時(shí)，uO

=-UZ。(1)充電設(shè)初態(tài)uC

=

0，uo=+UZ則u+=UT-

，uO

通過(guò)R向C反向充電(放電)。(2)跳變uC(3)放電u+=UT+,uO

通過(guò)R向C充電。0uOtt0uCt1t2(1)充電(2)跳變(3)放電uC當(dāng)

uC

=UT+

時(shí)，uO

=-UZ，當(dāng)

uC

=UT-

時(shí)，uO

=+UZ，uC

，uO=+UZ

，電容充放電時(shí)間常數(shù)相同正負(fù)半周對(duì)稱圖9.6.3方波發(fā)生器的波形圖3.輸出幅度和振蕩周期t0uC0uOtt1t2放電解得：占空比D=50%4.占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生電路tOuC圖

9.6.5

圖9.6.4占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生電路結(jié)構(gòu)：RP和VD1、VD2的作用是將充電放電回路分開(kāi)，使電容的充、放電時(shí)間常數(shù)不同且可調(diào)，即可使矩形波發(fā)生器的占空比可調(diào)。uOtOT1T2TtOuCuOtOT1T2T圖

9.6.5圖9.6.4占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生電路9.6.2三角波發(fā)生電路A1為同相遲滯比較器，輸入三角波，輸出方波。1.電路組成方波發(fā)生電路積分運(yùn)算電路A2為反相積分電路，輸入方波，輸出三角波。0uO1t0uOtu+=0時(shí)，比較器跳變。圖

9.5.7積分器反向積分uo減小u+=0uo1=-UZ(2)uo1=-

UZ積分器正向積分uo增大u+=0uo1=+UZu+=02.工作原理(1)uo1=+UZ0uO1t0uOt圖

9.5.7u+=0當(dāng)u+=u-=0時(shí)，uo1跳變，而發(fā)生跳變時(shí)的uo即為三角波的最大值±Uom

?！繳Z0Uom3.輸出幅度輸出電壓幅度4.振蕩周期整理得：振蕩周期0uO1t0uOt正向積分起始值為-Uom，終了值為+Uom，積分時(shí)間T/2半個(gè)周期：1.電路組成示波器的掃描電路以及數(shù)字電壓表等電路中，常常需要使用鋸齒波信號(hào)。9.5.3鋸齒波發(fā)生電路積分電容的充電和放電回路分開(kāi)，使積分電路的充電和放電時(shí)間常數(shù)不同。圖

9.6.8鋸齒波發(fā)生電路圖OuOt0uOt當(dāng)uo1=UZ時(shí)，二極管VD1導(dǎo)通，VD2截止，積分時(shí)間常數(shù)為Rp1C；當(dāng)uo1=－UZ時(shí)，二極管VD2導(dǎo)通，VD1截止，積分時(shí)間常數(shù)為Rp2C設(shè)Rp1<Rp2，圖

9.6.9鋸齒波發(fā)生電路波形OuO1tOuOtT1T2T2.輸出幅度和振蕩周期充電時(shí)間放電時(shí)間輸出電壓幅值振蕩周期調(diào)整R1和R2可以改變鋸齒波的幅值；調(diào)整R1和R2、Rp以及C的容量，可以改變振蕩周期；調(diào)整Rp滑動(dòng)端的位置，可以改變鋸齒波上升和下降的斜率。9.7集成函數(shù)發(fā)生器9.7.1集成函數(shù)發(fā)生器ICL8038及應(yīng)用

9.7.2高頻函數(shù)發(fā)生器MAX038及其應(yīng)用

特點(diǎn)：有正弦波、矩形波、三角波（鋸齒波）三種波形；工作頻率范圍為0.001Hz~500kHz，失真度<1%，外接較少元件就可完成要求的功能。9.7.1集成函數(shù)發(fā)生器ICL8038及應(yīng)用

由兩個(gè)電流源、兩個(gè)比較器、兩個(gè)緩沖器、一個(gè)觸發(fā)器和一個(gè)正弦波變換器等部分組成。1.ICL8038的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.工作原理在10腳外接電容C，在電容C兩端產(chǎn)生三角波。三角波一方面加到兩個(gè)比較器的輸入端，從而產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，并通過(guò)觸發(fā)器控制兩個(gè)電流源的相互轉(zhuǎn)接；另一方面通過(guò)緩沖器加到正弦波變換器，則可以獲得三角波輸出和正弦波輸出。通過(guò)比較器和觸發(fā)器，并經(jīng)過(guò)緩沖器，又可獲得方波信號(hào)輸出。3.ICL8038性能特點(diǎn)

(1)可同時(shí)產(chǎn)生和輸出波形：正弦波、三角波、方波;(2)電源電壓范圍寬；

(3)振蕩頻率范圍寬，頻率穩(wěn)定性好；

(4)輸出波形的失真小；

(5)矩形波占空比的調(diào)節(jié)范圍很寬，D=1%～99%，由此可獲得窄脈沖、寬脈沖或方波。

(6)外圍電路非常簡(jiǎn)單；

(7)足夠低的頻率溫漂：最大值為50×10－6／℃；1腳、12腳：正弦波波形調(diào)整端。2腳：正弦波輸出。3腳：三角波輸出。4腳、5腳：輸出信號(hào)頻率和占空比調(diào)節(jié)端。6腳：該腳接電源+VCC的正端。7腳：調(diào)頻頻偏。8腳：調(diào)頻電壓輸入端。9腳：方波輸出。10腳：定時(shí)電容端。11腳：負(fù)電源端或接地。13腳、14腳：空腳。4．引腳及其功能電位器RP和外接電容C一起決定了輸出波形的頻率，調(diào)節(jié)RP，使波形對(duì)稱。9.7.3占空比／頻率調(diào)節(jié)電路25．ICL8038的應(yīng)用電路9.7.2高頻函數(shù)發(fā)生器MAX038及其應(yīng)用

ICL8038函數(shù)發(fā)生器的頻率上限只有300kHz，無(wú)法產(chǎn)生更高頻率的信號(hào)，同時(shí)調(diào)節(jié)方式也不夠靈活，頻率和占空比不能獨(dú)立調(diào)節(jié)，二者互相影響。

MAX038是一通用波形發(fā)生芯片，較以前常用的函數(shù)發(fā)生器件，從頻率范圍、頻率精確度、對(duì)芯片、波形的控制性能以及用戶使用的方便性等方面都有了很大的提高，因此可廣泛應(yīng)用于波形的產(chǎn)生、壓控振蕩器、脈寬調(diào)制器和頻率合成器等。1.MAX038的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由振蕩器、振蕩頻率控制器、2.50V基準(zhǔn)電壓源、正弦波合成器、電壓比較器、相位比較器、多路模擬開(kāi)關(guān)和放大器等部分組成。9.7.5MAX038的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1腳：參考電源；2腳、6腳、9腳、11腳、18腳：模擬地；3腳：波形設(shè)定端；4腳：波形設(shè)定端；5腳：外接振蕩電容端；7腳：占空比調(diào)節(jié)端；8腳：頻率調(diào)節(jié)端；10腳：振蕩頻率控制器的電流輸入端；12腳：相位比較器的輸出端；13腳：相位比較器的輸入端；14腳：同步輸出端；15腳：數(shù)字地端；16腳：數(shù)字電路的+5V電源端；17腳：正電源端；19腳：波形輸出端；20腳：負(fù)電源端；2.引腳功能3.MAX038的性能特點(diǎn)

(1)能精密地產(chǎn)生三角波、方波、正弦波信號(hào)；

(2)頻率范圍從0.1Hz～20MHz，最高可達(dá)40MHz；

(3)占空比調(diào)節(jié)范圍寬；占空比最大調(diào)節(jié)范圍10%～90%。

(4)波形失真?。?/p>

正弦波失真度小于0.75%。

(5)采用±5V雙電源供電允許有5%變化范圍

(6)內(nèi)設(shè)2.5V電壓基準(zhǔn)

(7)低溫度漂移

200ppm／℃。

4.MAX038的應(yīng)用電路由MAX038構(gòu)成的

5Hz～5MHz函數(shù)發(fā)生器

此電路可以根據(jù)需要從方波、正弦波和三角波中任選，根據(jù)需要從6個(gè)頻率中任選。課前回顧講課人：劉雪婷電子郵箱：liuxuet@163.com主要內(nèi)容

一、電容三點(diǎn)式振蕩電路二、石英晶體振蕩器三、電壓比較器用瞬時(shí)極性判斷為正反饋，所以滿足自激振蕩的相位平衡條件。一、電容三點(diǎn)式振蕩電路1.電路組成2.相位平衡條件3.振蕩頻率和起振條件振蕩頻率起振條件-×-圖9.3.9電容三點(diǎn)式振蕩電路

4.特點(diǎn)：

(1)由于反饋電壓取自于電容，電容對(duì)高次諧波的阻抗較小，輸出波形較好。

(2)振蕩頻率較高，一般可達(dá)100MHZ。（3）因?yàn)殡娙軨1、C2的容量可以選得較小，并將放大管的極間電容也計(jì)算到C1、C2中去。適用于產(chǎn)生固定頻率的振蕩。（4）調(diào)節(jié)電容可改變頻率，但會(huì)影響起振條件。如要改變頻率，可在L兩端接一個(gè)可變電容。二、石英晶體振蕩器1.正弦波振蕩電路的頻率穩(wěn)定問(wèn)題2.石英晶體的特性3.石英晶體振蕩電路1.正弦波振蕩電路的頻率穩(wěn)定問(wèn)題頻率穩(wěn)定度：用頻率的相對(duì)變化量△f／f來(lái)表示。其中，f為振蕩頻率，△f

為頻率偏移?！鱢／f的值越小，頻率穩(wěn)定度越高。

振蕩頻率不穩(wěn)定的原因：選頻電路的參數(shù)、三極管參數(shù)的不穩(wěn)定等。

改進(jìn)措施：選用高質(zhì)量的選頻電路元件、采用直流穩(wěn)壓電源以及恒溫等措施以外、提高諧振回路的品質(zhì)因數(shù)Q。實(shí)踐表明，這樣做是有限度的，因?yàn)殡娙萜饔薪橘|(zhì)損耗，電感器有電阻損耗和高頻集膚效應(yīng)。另外，由于C受到電路分布電容的限制，不能做得太小，而L值不能做得太大，否則，電感線圈本身的分布電容又要增大，反而使L／C值下降，所以，一般的LC回路，Q值最高可達(dá)到幾百。在要求高頻率穩(wěn)定度的場(chǎng)合，往住采用高Q值的石英晶體諧振器代替一般的LC回路。石英晶體振蕩電路突出的特點(diǎn)是諧振頻率穩(wěn)定性好。其頻率穩(wěn)定度可達(dá)10-10～10-11，頻帶較寬，可到100MHz以上。1）石英晶體的結(jié)構(gòu)

壓電效應(yīng)：在石英晶片的兩極加一電場(chǎng)，晶片將產(chǎn)生機(jī)械變形；若在晶片上施加機(jī)械壓力，在晶片相應(yīng)的方向上會(huì)產(chǎn)生一定的電場(chǎng)。

壓電諧振：晶片上外加交變電壓的頻率為某一特定頻率時(shí)，振幅突然增加。2.石英晶體的特性2）頻率特性和諧振頻率RC0CL串聯(lián)諧振頻率并聯(lián)諧振頻率電抗頻率特性O(shè)fXfsfp容性容性感性通常所以1）串聯(lián)型石英晶體振蕩電路圖

9.4.4

串聯(lián)型石英晶體振蕩電路當(dāng)振蕩頻率等于fS

時(shí)，晶體阻抗最小，且為純電阻，此時(shí)正反饋?zhàn)顝?qiáng)，相移為零，電路滿足自激振蕩條件。振蕩頻率調(diào)節(jié)R

可改變反饋的強(qiáng)弱，以獲得良好的正弦波。3.石英晶體振蕩電路f

=

fs，晶體呈電阻性2）并聯(lián)型石英晶體振蕩電路交流等效電路振蕩頻率由于fs<f

<

fp，晶體呈感性三、電壓比較器1.單限比較器2.滯回比較器3.雙限電壓比較器當(dāng)ui

>UREF時(shí)，uo

=-

UOPP當(dāng)ui

<UREF時(shí),uo

=+

UOPP1）一般的單限比較器+UoppuO

ui0

-UoppUREF(a)電路圖9.5.1電壓比較器(

b)傳輸特性如果需要，也可采用同相輸入方式。1.單限比較器2）過(guò)零比較器(1)簡(jiǎn)單的過(guò)零比較器當(dāng)ui

<0時(shí)，uo=+

UOPP

；當(dāng)ui

>

0時(shí)，uo=-

UOPP

；以上電路輸出幅度是UOPP，有時(shí)希望比較器的輸出幅值能限制在一定的范圍內(nèi)，以滿足與比較器輸出端連接的數(shù)字電路對(duì)邏輯電平的要求，此時(shí)需要限幅措施。uiuo+Uopp-Uopp0圖

9.5.2過(guò)零比較器電路(a)(

b)傳輸特性(2)利用穩(wěn)壓管限幅的過(guò)零比較器uiuo+Uopp

-UoppO+UZ-UZ設(shè)輸出電壓幅值小于Uoppui

>0，ui<0，管1導(dǎo)通，管2穩(wěn)壓管2導(dǎo)通，管1穩(wěn)壓uo=－UZ；uo=UZ；忽略正向?qū)妷?，則圖

9.5.3(a)(

b)傳輸特性（3）實(shí)際的電壓比較器防止輸入電壓過(guò)大而損壞運(yùn)放輸入級(jí)的晶體管（4）波形變換應(yīng)用電路9.5.5實(shí)際的電壓比較器輸入ui為正弦波時(shí)則輸出uo為方波，實(shí)現(xiàn)了波形的轉(zhuǎn)換。9.5.6波形變換應(yīng)用電路由疊加定理得：3）任意電平比較器u-

>0，u-<0，uo=－UZ；uo=UZ；該電路的門限電平為顯然，通過(guò)改變R1與R2的比值，即可調(diào)節(jié)門限電平。圖9.5.7任意電平比較器

1）電路組成在單門限比較器基礎(chǔ)上增加了正反饋電路實(shí)現(xiàn)的。2.滯回比較器圖9.5.11滯回比較器滯回比較器又稱施密特觸發(fā)器，它的特點(diǎn)是當(dāng)輸入電壓ui由小變大或由大變小時(shí)，有兩種不同的門限電壓，因此電路的傳輸特性具有“電壓遲滯回環(huán)”曲線的形狀。為了加速輸出高、低電平的轉(zhuǎn)換，運(yùn)放接成正反饋形式。

2）工作原理輸出電壓：uo

=±UZ

ui=u-=u+時(shí)，輸出電壓的狀態(tài)發(fā)生跳變?！繳Z兩個(gè)門限電壓：門限電壓UT：輸出發(fā)生跳轉(zhuǎn)的輸入有兩個(gè)值，UT+和UT-。+UZuiuo-UZoUT-UT+圖

9.5.15

滯回比較器比較器有兩個(gè)不同的門限電平，故傳輸特性呈滯回形狀。

電壓傳輸特性當(dāng)ui增加到UT+時(shí)，輸出由UZ跳變到-UZ；當(dāng)ui減小到UT-時(shí)，輸出由-UZ跳變到UZ

。ui小

時(shí)，uo為高電平UZ；ui大

時(shí)，uo為低電平-UZ

ui

<UREF2

，VD1

截止，VD2導(dǎo)通，uo為高電平；

ui>UREF1

，VD2截止，VD1導(dǎo)通，uo為高電平；

UREF2<ui

<UREF1，VD1

截止VD2截止，3.雙向電壓比較器（窗口比較器）1）電路組成uiuooUTHUTLuo

為低電平；

上門限電平UTH=UREF1；

下門限電平UTL

=UREF2。2）工作原理課前回顧講課人：劉雪婷電子郵箱：liuxuet@163.com1.自激振蕩的條