8.2模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)10年模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程電子教案

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)延時環(huán)節(jié)主要作用——實現(xiàn)延時，以獲得所需要的振蕩頻率。主要特點振蕩條件比較簡單，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。8.2.1

方波發(fā)生器

1.電路組成RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–延遲環(huán)節(jié)遲滯比較器RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–2工作原理設(shè)t=0時uC(0)=0

uO=+UZ則=+FUZRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–uC按指數(shù)規(guī)律上升a.

當(dāng)t>0時電容C充電uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZiCuO、uC波形圖

uO=+UZRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–b.

當(dāng)uC>FUZ時uOuCuR=–

FUZ

uO=–UZ-FUZ+FUZOtuO,uC+UZ-UZuO、uC波形圖iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–c.當(dāng)uO=–UZ時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+––++–d.當(dāng)uC<–FUZ時uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形圖UR=FUZ

uO=UZiCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–e.當(dāng)uO=+UZ時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+––++–uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形圖uO為方波iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–根據(jù)三要素法3.主要參數(shù)計算如果選定時間起點為t2，那么tOuOuCt1t2+UZ-UZ+FUZ-FUZuO

,

uC振蕩頻率由此得電路的振蕩周期當(dāng)t=T/2時即tOuOuCt1t2+UZ-UZ+FUZ-FUZuO

,

uC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+––++–[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[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的充電時間將大于放電時間，輸出波形的占空比大于50%。AuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–R+R–D1D28.2.2

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–+–+圖中2．工作原理

uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+(1)當(dāng)時輸出電壓電容C充電uO隨時間線性下降設(shè)uC(0)=0波形圖tuO,uO1OuOuO1UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+(2)當(dāng)時令tuO,uO1OuOuO1UZ–UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+得uO1翻轉(zhuǎn)時的輸出電壓波形圖(3)當(dāng)uB<0時電容器放電輸出電壓uO隨時間線性上升–UZtuO,uO1OuOuO1UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+波形圖令(4)當(dāng)uB>0時tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ波形圖得uO1翻轉(zhuǎn)時的輸出電壓uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ波形圖uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+uO1——方波uO

——三角波輸出波形(1)輸出電壓幅值3.主要參數(shù)計算(a)三角波幅值(b)方波幅值tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ(2)振蕩頻率三角波從零上升到Uom的時間是T/4由圖可知uO1t+UZOuOO+Uomt–Uom–UZ由于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？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–+

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，開關(guān)S接通+U。b.當(dāng)uO=–UZ時，開關(guān)S接通–U。(1)工作原理圖中uO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US(a)當(dāng)時U通過R向C充電S接電源+UuO1隨時間線性下降設(shè)uC(0)=0+–uCuO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US(b)當(dāng)uB<0時電容反向充電開關(guān)S接–UuO1隨時間線性上升uO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US(c)當(dāng)uB

>0時電容又正向充電S又接UCuO1又隨時間線性下降+–uCuO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+USuOC+–uCuO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+-U+USuO1——三角波uO

——

輸出方波輸出波形