信號(hào)生產(chǎn)電路

信號(hào)生產(chǎn)電路1運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)的特點(diǎn)2運(yùn)放工作在非線性區(qū)時(shí)的特點(diǎn)3電壓比較器4遲滯比較器5方波、三角波、鋸齒波發(fā)生器(6-1)整理pptuiuo+UOM-UOM

Ao越大，運(yùn)放的線性范圍越小，必須在輸出與輸入之間加負(fù)反響才能使其擴(kuò)大輸入信號(hào)的線性范圍。uiuo_+

+Ao1運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)的特點(diǎn)例：假設(shè)UOM=12V，Ao=106，那么|ui|<12V時(shí)，運(yùn)放處于線性區(qū)。線性放大區(qū)(6-2)整理ppt由于運(yùn)放的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)很大，輸入電阻高，輸出電阻小，在分析時(shí)常將其理想化，稱(chēng)其所謂的理想運(yùn)放。理想運(yùn)放的條件虛短路放大倍數(shù)與負(fù)載無(wú)關(guān)。分析多個(gè)運(yùn)放級(jí)聯(lián)組合的線性電路時(shí)可以分別對(duì)每個(gè)運(yùn)放進(jìn)行。虛開(kāi)路運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)一、在分析信號(hào)運(yùn)算電路時(shí)對(duì)運(yùn)放的處理(6-3)整理ppt二、分析運(yùn)放組成的線性電路的出發(fā)點(diǎn)虛短路虛開(kāi)路放大倍數(shù)與負(fù)載無(wú)關(guān)，可以分開(kāi)分析。u+uo_+

+

u–Ii信號(hào)的放大、運(yùn)算有源濾波電路運(yùn)放線性應(yīng)用(6-4)整理ppt非線性應(yīng)用：是指由運(yùn)放組成的電路處于非線性狀態(tài)，輸出與輸入的關(guān)系uo=f(ui)是非線性函數(shù)。由運(yùn)放組成的非線性電路有以下三種情況：1.電路中的運(yùn)放處于非線性狀態(tài)。++Auo

比方：運(yùn)放開(kāi)環(huán)應(yīng)用uo

運(yùn)放電路中有正反響，運(yùn)放處于非線性狀態(tài)。2運(yùn)放工作在非線性區(qū)時(shí)的特點(diǎn)(6-5)整理ppt2.電路中的運(yùn)放處于線性狀態(tài)，但外圍電路有非線性元件〔二極管、三極管、穩(wěn)壓管等〕。ui>0時(shí)：ui<0時(shí)：++Auo

R1RF1RF2Duiuoui0傳輸特性(6-6)整理ppt3.另一種情況，電路中的運(yùn)放處于非線性狀態(tài)，外圍電路也有非線性元件〔二極管、三極管〕。由于處于線性與非線性狀態(tài)的運(yùn)放的分析方法不同，所以分析電路前，首先確定運(yùn)放是否工作在線性區(qū)。確定運(yùn)放工作區(qū)的方法：判斷電路中有無(wú)負(fù)反響。假設(shè)有負(fù)反響，那么運(yùn)放工作在線性區(qū)；假設(shè)無(wú)負(fù)反響，或有正反響，那么運(yùn)放工作在非線性區(qū)。處于非線性狀態(tài)運(yùn)放的特點(diǎn)：1.虛短路不成立。2.輸入電阻仍可以認(rèn)為很大。3.輸出電阻仍可以認(rèn)為是0。(6-7)整理pptuoui0+Uom-UomUR傳輸特性3電壓比較器UR：參考電壓ui：被比較信號(hào)

++uouiUR–特點(diǎn)：運(yùn)放處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)。當(dāng)ui>UR時(shí),uo=+Uom當(dāng)ui<UR時(shí),uo=-Uom

一、假設(shè)ui從同相端輸入(6-8)整理ppt++uouiURuoui0+Uom-UomUR當(dāng)ui<UR時(shí),uo=+Uom當(dāng)ui>UR時(shí),uo=-Uom

二、假設(shè)ui從反相端輸入(6-9)整理pptuoui0+UOM-UOM++uoui三、過(guò)零比較器:(UR=0時(shí))++uouiuoui0+UOM-UOM(6-10)整理ppt++uouitui例：利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲?。uot+Uom-Uom(6-11)整理ppt++uiuoui0+UZ-UZ電路改進(jìn)：用穩(wěn)壓管穩(wěn)定輸出電壓。++uiuo

UZRR′uo

UZ電壓比較器的另一種形式

——將雙向穩(wěn)壓管接在負(fù)反饋回路上(6-12)整理ppt比較器的特點(diǎn)1.電路簡(jiǎn)單。2.當(dāng)Ao不夠大時(shí)，輸出邊沿不陡。3.容易引入干擾。tuiuot過(guò)零附近仍處于放大區(qū)(6-13)整理ppt一、下行遲滯比較器分析1.因?yàn)橛姓错?，所以輸出飽和?.當(dāng)uo正飽和時(shí)(uo=+UOM)：U+3.當(dāng)uo負(fù)飽和時(shí)(uo=–UOM)：－++uoRR2R1ui參考電壓由輸出電壓決定4遲滯比較器特點(diǎn)：電路中使用正反響，運(yùn)放處于非線性狀態(tài)。1.沒(méi)加參考電壓的下行遲滯比較器(6-14)整理ppt分別稱(chēng)UH和UL上下門(mén)限電壓。稱(chēng)(UH-UL)為回差。當(dāng)ui增加到UH時(shí)，輸出由Uom跳變到-Uom；－++uoRR2R1ui當(dāng)ui

減小到UL時(shí)，輸出由-Uom跳變到Uom

。傳輸特性：uoui0Uom-UomUHUL小于回差的干擾不會(huì)引起跳轉(zhuǎn)。跳轉(zhuǎn)時(shí)，正反響加速跳轉(zhuǎn)。(6-15)整理ppttuiUom-UomtuiUHUL例：下行遲滯比較器的輸入為正弦波時(shí)，畫(huà)出輸出的波形。－++uoRR2R1ui(6-16)整理ppt2.加上參考電壓后的下行遲滯比較器加上參考電壓后的上下限：－++uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL(6-17)整理ppt下行遲滯比較器兩種電路傳輸特性的比較:－++uoRR2R1uiuoui0Uom-UomUHUL－++uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL(6-18)整理ppt例：R1=10k，R2=20k，UOM=12V，UR=9V當(dāng)輸入ui為如下圖的波形時(shí)，畫(huà)出輸出uo的波形。－++uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL5V10Vuit0(6-19)整理ppt首先計(jì)算上下門(mén)限電壓：－++uoRR2R1uiUR(6-20)整理ppt+UOM-UOM根據(jù)傳輸特性畫(huà)輸出波形圖。－++uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHULuiuott10V5V002V(6-21)整理pptu+=0

時(shí)翻轉(zhuǎn)，可以求出上下門(mén)限電壓。二、上行遲滯比較器－++uoRR2R1ui當(dāng)u+>u-=0

時(shí),uo=+UOM當(dāng)u+<u-=0時(shí),uo=-UOM1.沒(méi)加參考電壓的上行遲滯比較器(6-22)整理pptuoui0Uom-Uom傳輸特性曲線UHUL－++uoRR2R1ui上下門(mén)限電壓：(6-23)整理ppt－++uoRR2R1uiUR上下門(mén)限電壓：當(dāng)uo=+UOM時(shí)：當(dāng)uo=-UOM時(shí)：2.加上參考電壓后的上行遲滯比較器(6-24)整理ppt傳輸特性：UHULuoui0Uom-Uom－++uoRR2R1uiUR－++uoRR2R1uiuoui0Uom-UomUHUL對(duì)照(6-25)整理ppt遲滯比較器電路改進(jìn)：為了穩(wěn)定輸出電壓，可以在輸出端加上雙向穩(wěn)壓管。思考題：如何計(jì)算上下限？

UZ－++uoRR2R1uiuo

UZ－++RR2R1ui(6-26)整理ppt一、電路結(jié)構(gòu)上下門(mén)限電壓：下行的遲滯比較器，輸出經(jīng)積分電路再輸入到此比較器的反相輸入端。－++RR1R2C+ucuo–5方波發(fā)生器(6-27)整理ppt二、工作原理1.設(shè)uo

=

+UOM此時(shí)，輸出給C充電!那么：u+=UH0tuoUOM-UOMU+Huc0t一旦uc>UH

,就有u->u+,在uc<UH

時(shí)，u-

<u+,uo

保持+UOM

不變；uo

立即由＋UOM

變成－UOM

－++RR1R2C+ucuo–(6-28)整理ppt此時(shí)，C

經(jīng)輸出端放電。2.當(dāng)uo

=

-UOM時(shí)，u+=ULuc降到UL時(shí)，uo上翻。UHuctUL當(dāng)uo

重新回到＋UOM以后，電路又進(jìn)入另一個(gè)周期性的變化。－++RR1R2C+ucuo–(6-29)整理ppt0UHuctULUOMuo0t-UOMT輸出波形：－++RR1R2C+ucuo–(6-30)整理pptRC電路：起反響和延遲作用，獲得一定的頻率。下行遲滯比較器：起開(kāi)關(guān)作用，實(shí)現(xiàn)上下電平的轉(zhuǎn)換。－++RR1R2C+ucuo–方波發(fā)生器各局部的作用：(6-31)整理ppt三、周期與頻率的計(jì)算f=1/Tuc上升階段表示式:uc下降階段表示式:uc0UHtULT1T2(6-32)整理ppt方波發(fā)生器電路的改進(jìn)：－++RR1R2C+ucuo–－++RR1R2C+ucuo

UZ–(6-33)整理ppt思考題：點(diǎn)b是電位器RW

的中點(diǎn)，點(diǎn)a

和點(diǎn)c

是b的上方和下方的某點(diǎn)。試定性畫(huà)出點(diǎn)電位器可動(dòng)端分別處于

a、b、c

三點(diǎn)時(shí)的uo-uc

相對(duì)應(yīng)的波形圖。－-+++RWR1R2CucuoD1D2abc(6-34)整理ppt反向積分電路方波發(fā)生器電路一：方波發(fā)生器

矩形波

積分電路

三角波6三角波發(fā)生器－++RR1R2C+uc-++RR2Cuo此電路要求前后電路的時(shí)間常數(shù)配合好，不能讓積分器飽和。(6-35)整理ppt－++RR1R2C+uc-++RR2Cuouo1uo三角波的周期由方波發(fā)生器確定，其幅值也由周期T和參數(shù)R、C決定。0uo1tUom-Uom(6-36)整理ppt電路二：電路一的改型－++－++A1A2uouo1R02R01RCR2R1反向積分電路上行遲滯比較器特點(diǎn)：由上行的遲滯比較器和反相積分器級(jí)聯(lián)構(gòu)成，遲滯比較器的輸出作為反相積分器的輸入，反相積分器的輸出又作為遲滯比較器的輸入。(6-37)整理ppt－++uoRR2R1uiuoui0Uom-UomUHUL上行的遲滯比較器回憶:上下門(mén)限電壓：(6-38)整理ppt回憶:反相積分器ui-++RR2Cuoui=-Uui=+Utuo0+Uom-Uom(6-39)整理ppt－++－++A1A2uouo1R02R01RCR2R100uo1t＋UOM－UOMuotUHUL(6-40)整理ppt周期和頻率的計(jì)算：tuoUHULT－++－++A1A2uouo1R02R01RCR2R1T1T2(6-41)整理ppt電路三：是電路二的改型電路調(diào)整電位器RW可以使三角波上下移動(dòng)。即給純交流的三角波疊加了一個(gè)直流分量。+E-ERW－++－++A1A2uouo1R02R01RCR2R1(6-42)整理ppttuoT1T2-－++R2R1++R′R2CuoR+–T1

時(shí)間段，電容C通過(guò)R′

放電T2