信號產生電路課件

信號產生電路9.1正弦波振蕩電路的振蕩條件

9.2RC正弦波振蕩電路

9.3LC正弦波振蕩電路

*9.4非正弦波振蕩電路

*9.5集成函數發(fā)生器8038簡介

特點：無輸入vi，自動產生輸出vo(正弦、方波、三角波)

正反饋的自激振蕩9.1

正弦波振蕩電路的振蕩條件1.

振蕩條件3.

起振和穩(wěn)幅4.

振蕩電路基本組成部分2.

振蕩電路的方框圖21.

振蕩條件負反饋正反饋比較環(huán)節(jié)閉環(huán)增益振蕩條件起振條件32.

振蕩電路的方框圖特點：閉合環(huán)路，無輸入，有輸出。如何分析？若環(huán)路增益去掉，閉合環(huán)路，仍有穩(wěn)定的輸出，形成振蕩。振蕩平衡條件：振幅平衡條件相位平衡條件2個問題？

如何自行建立振蕩（起振）？

如何保證輸出信號頻率？

應有選頻網絡RC正弦波振蕩電路LC正弦波振蕩電路43.

起振和穩(wěn)幅起振原因：電路器件內部噪聲電源接通時的階躍起振條件：

噪聲中，滿足相位平衡條件的某一頻率

0的噪聲信號被放大，成為振蕩電路的輸出信號。穩(wěn)幅：

當輸出信號幅值增加到一定程度時，就要限制它繼續(xù)增加，否則波形將出現失真。

穩(wěn)幅的作用就是，當輸出信號幅值增加到一定程度時，使振幅條件從回到54.

振蕩電路基本組成部分放大電路（包括負反饋放大電路）反饋網絡（構成正反饋的）選頻網絡（選擇滿足相位平衡條件的一個頻率）穩(wěn)幅環(huán)節(jié)end69.2

RC正弦波振蕩電路1.

電路組成2.

RC串并聯選頻網絡的選頻特性3.

振蕩電路工作原理4.

穩(wěn)幅措施71.

電路組成圖9.2.1RC橋式振蕩電路特點：文氏電橋分析：

滿足相位平衡條件？構成正反饋？

滿足振幅平衡條件？

(+)(+)(+)(+)電壓串聯負反饋(+)正反饋？關鍵：RC串并聯網絡的頻率響應——

選頻特性

？82.

RC串并聯選頻網絡的選頻特性求反饋系數的頻率響應又且令則：92.

RC串并聯選頻網絡的選頻特性幅頻響應有最大值相頻響應103.

振蕩電路工作原理繼續(xù)分析：

滿足相位平衡條件？

滿足振幅平衡條件？

(+)(+)(+)(+)只對f0為正反饋！此時若則電路可以輸出正弦波，頻率為（頻率低于

1MHz）114.

穩(wěn)幅措施穩(wěn)幅原理：起振時：AV>3穩(wěn)幅采用非線性元件

熱敏電阻

場效應管

二極管

熱敏電阻12

場效應管4.

穩(wěn)幅措施采用非線性元件選頻網絡同相比例放大可變電阻區(qū)，斜率隨vGS不同而變化整流濾波13

二極管穩(wěn)幅原理4.

穩(wěn)幅措施圖9.2.1例9.2.1電路圖設D開路，則有利于起振！D才導通end149.4非正弦波振蕩電路9.4.1

比較器9.4.3

鋸齒波產生電路9.4.2

方波產生電路單門限電壓比較器遲滯比較器159.4.1比較器

1.單門限電壓比較器

特點：開環(huán)，運放工作在非線性狀態(tài)下

工作原理：

傳輸特性：直觀邏輯‘1’（高電平）邏輯‘0’（低電平）

其他電路：16

其他電路：9.4.1比較器1.單門限電壓比較器

同相比較

反相比較

同相過零比較器

反相過零比較器同(c)圖（虛斷）

分析任務及方法求傳輸特性

方向

輸出電平VOH、VOL

門限電壓Vth17

分析任務及方法9.4.1比較器1.單門限電壓比較器

求傳輸特性

方向

輸出電平VOH、VOL

門限電壓Vth—同相和反相Vom(運放線性范圍=VCC-VCES)Vom=

VCC(忽略飽和壓降)Vom=

VZ(穩(wěn)壓電路)另1種穩(wěn)壓電路見習題9.4.3；9.4.6——

輸出vO翻轉時相應的輸入電壓顯然當vP

vN

時狀態(tài)翻轉，可用虛短、虛斷18分析舉例1習題9.4.4設運放是理想的，且VREF=-1V,VZ=5V，試求門限電壓Vth

，畫出傳輸特性解:

求門限電壓Vth

利用虛短、虛斷畫傳輸特性由穩(wěn)壓管電路，得：VO=

VZ=

5V。

vI

反相端

反相電壓比較器19

比較器的應用9.4.1比較器1.單門限電壓比較器

基本應用—

判斷電壓大小，如安全監(jiān)控等

獲取周期T—

過零比較器

波形整形20

波形整形

比較器的應用9.4.1比較器1.單門限電壓比較器應為高電平錯誤電平單門限比較器的抗干擾能力差21分析舉例2畫傳輸特性解：(1)A1,A2開環(huán)

單門限比較器(2)D1,D2和三極管

或非門邏輯電路則D1,D2和三極管都截止

則D1,D2有1個導通

三極管Je正偏所以,三極管飽和

vO

=0V窗口比較器22分析舉例3電路如圖9.4.2a所示，當輸入信號如圖c所示的正弦波時，定性畫出解：（1）A構成過零比較器（2）RC為微分電路，

RC<<T（3）D削波（限幅、檢波）239.4.1比較器

2.遲滯比較器

特點：正反饋，顯然在非線性狀態(tài)，輸出只有2種狀態(tài)

工作原理：vI與vF的關系為：vI最大（vI

>

+6V）vI居中（-6V

<

vI

<

+6V）vI最?。╲I

<

-6V）

vO=

-12V

保持原狀態(tài)不變

vO=

+12V傳輸特性右移2V單門限比較器的抗干擾能力差24例9.4.2試求門限電壓，畫出傳輸特性和圖c所示輸入信號下的輸出電壓波形。解：（1）門限電壓（3）輸出電壓波形（2）傳輸特性反相遲滯比較器25習題9.4.5求門限電壓；畫出傳輸特性；畫出輸入正弦信號時的輸出電壓波形。（VZ=9V）求門限電壓:畫出傳輸特性:輸出電壓波形:解：同相遲滯比較器end269.4.2方波產生電路1.電路組成（多諧振蕩電路）反相遲滯比較器RC低通積分環(huán)節(jié)穩(wěn)壓管雙向限幅能否不串入該電阻？272.工作原理9.4.2方波產生電路設vO

=+VZ（輸出只有2種狀態(tài)）

vC

=0

（電容初值）vO

=+VZRC充電vC

vF

=+FVZ當vC

>vF時vO

vO

=

VZRC反向充電vC

vF

=-FVZ當vC

<vF時vO

周而復始，形成振蕩283.波形9.4.2方波產生電路4.計算周期問題：能否調整占空比，產生矩形波？295.占空比可變的方波產生電路9.4.2方波產生電路問題：能否同時產生方波和三角波？end30反相遲滯比較器RC積分環(huán)節(jié)9.4.3鋸齒波產生電路1.方波、三角波產生電路

電路變換反相積分電路同相