模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)：第八章 波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換

1第八章波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換2第八章波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換8.1正弦波振蕩電路8.2電壓比較器8.3非正弦波振蕩電路8.4利用集成運(yùn)放實(shí)現(xiàn)的信號轉(zhuǎn)換電路38.1正弦波振蕩電路8.1.1概述正弦波振蕩器：產(chǎn)生正弦波信號的電路。

接通電路的電源，即開始工作，輸出一定頻率的正弦波信號。不需要輸入信號？自激振蕩！4

與負(fù)反饋放大電路的振蕩的不同之處：在正弦波振蕩電路中引入的是正反饋，且振蕩頻率可控。在電擾動下，對于某一特定頻率f0的信號形成正反饋：

由于半導(dǎo)體器件的非線性特性及供電電源的限制，最終達(dá)到動態(tài)平衡，穩(wěn)定在一定的幅值。。一、產(chǎn)生正弦波振蕩的條件5Xo↑→Xf↑(X’i↑)→Xo↑↑正弦波振蕩的平衡條件為反饋信號代替了放大電路的輸入信號，輸入信號為0時(shí)仍有輸出。稱為自激振蕩?；痉糯箅娐稟o反饋電路FX’iXoXfXo基本放大電路Ao反饋電路FXi=0X’iXoXfXo+6（1）幅值條件：（2）相位條件：（n是整數(shù)）相位條件保證反饋極性為正反饋，振幅條件保證反饋有足夠的強(qiáng)度?？梢酝ㄟ^調(diào)整放大電路的放大倍數(shù)達(dá)到。1.自激振蕩條件起振條件電路把除f=f0以外的輸出量均衰減為零，因此輸出量為f=f0的正弦波。72.起振與穩(wěn)幅：輸出電壓從幅值很小、含有豐富頻率，到僅有一種頻率且幅值由小逐漸增大直至穩(wěn)幅。很多種頻率8頻率逐漸變?yōu)閱我?振幅越來越大10趨于穩(wěn)幅112.起振與穩(wěn)幅電路如何從起振到穩(wěn)幅？穩(wěn)定的振幅非線性環(huán)節(jié)的必要性！12二、正弦波振蕩電路的組成（2）選頻網(wǎng)絡(luò)：確定電路的振蕩頻率f0

。（3）正反饋網(wǎng)絡(luò)：引入正反饋。（4）非線性環(huán)節(jié)(穩(wěn)幅環(huán)節(jié))：使輸出信號幅值穩(wěn)定?；痉糯箅娐稟o反饋電路FX’iXoXfXo正弦波振蕩電路的組成：（1）放大電路：保證電路能夠有從起振到動態(tài)平衡的過程，使電路獲得一定幅值的輸出量，實(shí)現(xiàn)能量的控制。常合二為一13三、判斷電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩的方法和步驟1)是否存在主要組成部分；2)放大電路能否正常工作，即是否有合適的Q點(diǎn)，信號是

否可能正常傳遞，沒有被短路或斷路；3)是否滿足相位條件，即是否存在f0，是否可能振蕩

；4)是否滿足幅值條件，即是否一定振蕩。14相位條件的判斷方法：瞬時(shí)極性法

斷開反饋，在斷開處給放大電路加f＝f0的信號Ui，且規(guī)定其極性，然后根據(jù)

Ui的極性→Uo的極性→Uf的極性若Uf與Ui極性相同，則電路可能產(chǎn)生自激振蕩；否則電路不可能產(chǎn)生自激振蕩。

在多數(shù)正弦波振蕩電路中，輸出量、凈輸入量和反饋量均為電壓量。極性？15四、振蕩電路分類常用選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件分類。1)RC正弦波振蕩電路：幾百千赫以下2)LC正弦波振蕩電路：幾百千赫～幾百兆赫3)石英晶體正弦波振蕩電路：振蕩頻率穩(wěn)定16高頻段：反饋電壓相位滯后趨近于-900，幅值趨近于08.1.2RC正弦波振蕩電路一、RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)RRCC++--RC++--RC++--00低頻段：反饋電壓相位超前趨近于+900，幅值趨近于0

在頻率從0～∞中必有一個(gè)頻率f0，φF＝0o。17整理可得令代入上式，得幅頻特性相頻特性RRCC++--18+900-900f

F00f0ff0幅頻特性相頻特性19A－＋RfR1RRCCRfR1+-二、RC橋式正弦波振蕩電路（文氏橋振蕩器）放大電路+-RRCC滿足幅值條件滿足相位條件0A=j0f=j用同相比例運(yùn)算電路作放大電路。20

改變電容以粗調(diào)，改變電位器滑動端以微調(diào)。

加穩(wěn)壓管可以限制輸出電壓的峰-峰值。同軸電位器三、振蕩頻率可調(diào)的RC橋式正弦波振蕩電路21+C1C2C3C4RWRRWRC1C2C3C4-+-[例]在圖中所示的電路中，已知電容的取值分別為0.01

F、0.1

F、1

F、10

F，電阻R=50

，電位器RW=10k

。試問：f0的調(diào)節(jié)范圍？

用雙層波段開關(guān)接不同的電容，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)。振蕩頻率的可調(diào)范圍能夠從幾赫茲到幾百千赫。解：f0的調(diào)節(jié)范圍約為1.59Hz～318kHz。22能自行啟振的電路R21、R22略大于2R1,隨著uo的增加，R22逐漸被短接，A自動下降。副值趨于穩(wěn)定uo_+R21RCRCR1D1D1R22231)是否可用共射放大電路？2)是否可用共集放大電路？3)是否可用共基放大電路？4)是否可用兩級共射放大電路？討論：

應(yīng)為RC串并聯(lián)網(wǎng)路配一個(gè)電壓放大倍數(shù)略大于3、輸入電阻趨于無窮大、輸出電阻趨于0的放大電路。不符合相位條件不符合幅值條件輸入電阻小、輸出電阻大，影響f0

可引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使電壓放大倍數(shù)大于3，且Ri大、Ro小，對f0影響小24討論：合理連接電路，組成文氏橋振蕩電路25習(xí)題（寫在作業(yè)本上）P471:8.6，8.7，8.8,思考題：自測題：P469:二268.1.3LC正弦波振蕩電路一、LC諧振回路的頻率特性CLCLR在損耗較小時(shí)，品質(zhì)因數(shù)及諧振頻率

在f＝f0時(shí)，電容和電感中電流各約為多少？網(wǎng)絡(luò)的電阻為多少？

理想LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時(shí)呈純阻性，且阻抗無窮大。諧振頻率為27CLR令式中虛部為零，就可求出諧振角頻率式中Q為品質(zhì)因數(shù)當(dāng)Q>>1時(shí)，諧振頻率28CLR當(dāng)Q>>1時(shí)，|Z0|≈Q2R當(dāng)f=f0時(shí)，阻抗當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的輸入電流為I0時(shí)，電容和電感的電流約為QI0

。29LC并聯(lián)諧振電路的特點(diǎn)：在f=f0時(shí)，阻抗角為0，阻抗值最大。ff0Q值大Q值小+900f

-90000f0Q值大Q值小CLR諧振頻率品質(zhì)因數(shù)當(dāng)Q>>1時(shí)，30

構(gòu)成正弦波振蕩電路最簡單的做法是通過變壓器引入反饋。附加相移LC選頻放大電路→正弦波振蕩電路

當(dāng)f=f0時(shí)，電壓放大倍數(shù)的數(shù)值最大，且附加相移為0。共射電路φA=-π31+-N2CRb2Rb1+-ReCe+VCCTC1RLN1-+二、變壓器反饋式振蕩電路1.工作原理CRb2Rb1ReCe+VCCTC1RLN2N1-++P+-ui+-32C1是必要的嗎？1)是否存在四個(gè)組成部分2)放大電路是否能正常工作3)是否滿足相位條件4)是否可能滿足幅值條件必須有合適的同銘端！分析電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩的步驟：33Rb2Rb1TRLN2CN1N3交流通路CRb2Rb1ReCe+VCCTC1RLN2N1-++P+-ui+-2.振蕩頻率及起振條件34Rb2Rb1TRLN2CN1N3Rb2Rb1RiCN1N2rbeRL1L2+-ABCR’L’1AB微變等效電路35Rb2Rb1RiCN1N2rbeRL1L2+-ABCR’L’1AB在變壓器原邊在副邊，電流等效電路其中品質(zhì)因數(shù)36當(dāng)Q>>1時(shí)，振蕩頻率若

0L2<<Ri電路的起振條件即將代入，則得出起振條件Rb2Rb1RiCN1N2rbeRL1L2+-AB373.優(yōu)缺點(diǎn)易于振蕩，但穩(wěn)定性不高；變壓器耦合，損耗大。歸納CRb2Rb1ReCe+VCCTC1RLN2N1-++P+-ui+-振蕩頻率起振條件相位條件通過設(shè)定反饋繞組的同名端滿足

為使N1、N2耦合緊密，將它們合二為一，組成電感反饋式電路。如何組成？38三、電感反饋式振蕩電路1.電路組成2.電路特點(diǎn)反饋電壓取自哪個(gè)線圈？反饋電壓的極性？必要嗎？

電感的三個(gè)抽頭分別接晶體管的三個(gè)極，故稱之為電感三點(diǎn)式電路。交流通路39Rb2Rb1TRLN1CN2RiN1(L1)N2(L2)ABRb2Rb1Crbe+-+-++--+-R’’L3.振蕩頻率和起振條件微變等效電路40振蕩頻率反饋系數(shù)RiN1(L1)N2(L2)ABRb2Rb1Crbe+-+-++--+-R’’L起振條件414.優(yōu)缺點(diǎn)振蕩頻率寬，振幅大；振蕩波形含高次諧波分量多。歸納振蕩頻率起振條件相位條件CRb2Rb1ReCe+VCCTC1RLN2N1-++P+-ui+-電感三點(diǎn)式，正反饋

由于電感對高頻信號呈現(xiàn)較大的電抗，故波形中含高次諧波，為使振蕩波形好，采用電容反饋式電路。42四、電容反饋式（電容三點(diǎn)式）振蕩電路1.電路組成2.工作原理3.振蕩頻率和起振條件反饋系數(shù)的數(shù)值電壓放大倍數(shù)式中集電極等效負(fù)載因?yàn)槠鹫駰l件為所以Rb2Rb1ReCe+VCCTC3RcC2C1-+++-ui+-L43存在問題1、調(diào)整振蕩頻率（調(diào)C）影響起振條件；2、振蕩頻率提高時(shí)，晶體管極間電容和雜散電容有影響；改進(jìn)措施：C2C1LC3ceb解決方法：444.穩(wěn)定振蕩頻率的措施具體方法：在電感所在支路串聯(lián)一個(gè)小電容C，而且C<<C1，C<<C2，這樣總電容為C，電路的振蕩頻率LRb2Rb1Re+VCCTCb-+++-ui+--ufRb2Rb1ReCe+VCCTC3RcC2C1LCoCiC旁路電容共基電路45歸納振蕩頻率起振條件相位條件電容三點(diǎn)式，正反饋Rb2Rb1ReCe+VCCTC3RcC2C1-+++-ui+-L46討論一：

為使電路能產(chǎn)生正弦波振蕩，確定變壓器的同名端。短路共基放大電路耦合電容旁路電容47討論二：判斷電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩，若不能，改正錯誤，之能產(chǎn)生正弦波振蕩。不改變放大電路的基本接法。C1靜態(tài)C、B短路，Q點(diǎn)不合適缺RC，使C、E短路旁路電容電容三點(diǎn)式48討論三：改錯，使電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩同名端對嗎？放大電路能放大嗎？各電容的作用？49討論四同銘端？能產(chǎn)生正弦波振蕩嗎？“判振”時(shí)的注意事項(xiàng)：1.放大電路必須能夠正常工作，放大電路的基本接法；2.斷開反饋，在斷開處加f=f0的輸入電壓；3.找出在哪個(gè)元件上獲得反饋電壓，是否能取代輸入電壓。三個(gè)電路有什么相同之處？這樣的電路形式有什么好處？50SiO2結(jié)晶體按一定方向切割的晶片。壓電效應(yīng)和壓電振蕩：機(jī)械變形和電場的關(guān)系固有頻率只決定于其幾何尺寸，故非常穩(wěn)定。8.1.4石英晶體正弦波振蕩電路一、石英晶體的特點(diǎn)在石英晶體兩個(gè)管腳加交變電場時(shí)，它將會產(chǎn)生一定頻率的機(jī)械變形，而這種機(jī)械振動又會產(chǎn)生交變電場，該現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。當(dāng)交變電場的頻率為某一特定值時(shí)，振幅驟然增大，產(chǎn)生共振，稱為壓電振蕩。51容性感性阻性二.石英晶體的等效電路和振蕩頻率

當(dāng)?shù)刃щ娐分械腖、C、R支路產(chǎn)生串聯(lián)諧振時(shí)，該支路呈純阻性，等效電阻為R，串聯(lián)諧振頻率諧振頻率下整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的電抗等于R并聯(lián)C0的容抗，因R<<1/

C0

，故可以近似認(rèn)為石英晶體也呈純阻性，等效電阻為R。52LRC0CX0ffsfp并聯(lián)諧振頻率由于C<<C0

，所以fp≈fs

。品質(zhì)因數(shù)由于Ｃ和Ｒ的數(shù)值都很小，Ｌ數(shù)值很大，所以Ｑ值高。

一般LC選頻網(wǎng)絡(luò)的Q為幾百，石英晶體的Q可達(dá)104～106；前者Δf/f為10-5，后者可達(dá)10-10～10-11。53①石英晶體工作在哪個(gè)區(qū)？②是哪種典型的正弦波振蕩電路？①石英晶體工作在哪個(gè)區(qū)？②兩級放大電路分別為哪種基本接法？③C1的作用？（1）并聯(lián)型電路（2）串聯(lián)型電路二、石英晶體正弦波振蕩電路54習(xí)題（寫在作業(yè)本上）P471:8.11，8.12，8.13,55一、電壓比較器的功能：比較電壓的大小。輸入電壓是連續(xù)的模擬信號；輸出電壓表示比較的結(jié)果，只有高電平和低電平兩種情況。使輸出產(chǎn)生躍變的輸入電壓稱為閾值電壓廣泛用于各種報(bào)警電路。8.2.1概述8.2電壓比較器56二、電壓比較器的描述方法---電壓傳輸特性uO＝f(uI)閾值電壓UT

：使uO從UOH躍變?yōu)閁OL，或者從UOL躍變?yōu)閁OH的輸入電壓稱為閾值電壓，或轉(zhuǎn)折電壓，記作UT。電壓傳輸特性的三個(gè)要素：（1）輸出電壓高電平UOH和低電平UOL

；（2）閾值電壓UT

；（3）當(dāng)uI變化且經(jīng)過UT時(shí)，uO躍變的方向：是從UOH

UOL

，還是從UOL

UOH

。57三、集成運(yùn)放的非線性工作區(qū)電路特征：集成運(yùn)放處于開環(huán)或僅引入正反饋集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)1)凈輸入電流為02)uP>uN時(shí)，

uO＝＋UOM

uP<uN時(shí)，

uO＝－UOM58三、電壓比較器的種類（1）單限比較器：只有一個(gè)閾值電壓（3）窗口比較器：有兩個(gè)閾值電壓，輸入電壓單調(diào)變化時(shí)輸出電壓躍變兩次。（2）滯回比較器：具有滯回特性輸入電壓的變化方向不同，閾值電壓也不同，但輸入電壓單調(diào)變化使輸出電壓只躍變一次?；夭铍妷?98.2.2單限比較器一、過零比較器A－＋uOuIuO+UOM-UOM0uI閾值電壓UT=0VA－＋uOuIuO+UOM-UOM0uI60輸出限幅電路

為適應(yīng)負(fù)載對電壓幅值的要求，輸出端加限幅電路。UOH＝＋UZ1＋UD2

UOL＝－(UZ2＋UD1)UOH＝

－

UOL＝UZUOH＝UZ

UOL＝－UD

不可缺少！為使UOL接近0，怎么辦？鍺管61

集成運(yùn)放的凈輸入電壓等于輸入電壓，為保護(hù)集成運(yùn)放的輸入端，需加輸入端限幅電路。集成運(yùn)放的凈輸入電壓最大值為±UD輸入端限幅電路電壓比較器的分析方法：（1）寫出uP、uN的表達(dá)式，令uP＝

uN，求解出的uI即為UT；（2）根據(jù)輸出端限幅電路決定輸出的高、低電平；（3）根據(jù)輸入電壓作用于同相輸入端還是反相輸入端決定輸出電壓的躍變方向。62二、一般單限比較器（1）若要UT<0，則應(yīng)如何修改電路？（2）若要改變曲線躍變方向，則應(yīng)如

何修改電路？（3）若要改變UOL、UOH呢？作用于反相輸入端63(1)通過研究集成運(yùn)放輸出端所接的限幅電路來確定電壓比較器的輸出低電平UOL和輸出高電平UOH

；(2)寫出集成運(yùn)放同相輸入端、反相輸入端電位up和uN的表達(dá)式，令uN=up

，解得的輸入電壓就是閾值電壓UT

；(3)uO在uI過UT時(shí)的躍變方向決定于uI作用于集成運(yùn)放的哪個(gè)輸入端。當(dāng)uI從反相輸入端輸入時(shí)，uI<UT

，uO=UOH

；uI>UT

，uO=UOL

。當(dāng)uI從同相輸入端輸入時(shí)，uI<UT

，uO=UOL

；uI>UT

，uO=UOH

。歸納：分析電壓傳輸特性三個(gè)要素的方法：64討論：在圖(a)所示的電路中，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=±6V；在圖(b)所示電路中，R1=R2=5k

，基準(zhǔn)電壓UREF=2V，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=±5V；它們的輸入電壓為圖(c)所示的三角波。試畫出圖(a)所示電路的輸出電壓UO1和圖(b)所示電路的輸出電壓UO2。uI/V50-2-5t圖(c)解：由a圖可知，當(dāng)uI<0時(shí)，uO1=+UZ=6V；當(dāng)uI>0時(shí)，uO1=-UZ=-6V。當(dāng)uI<-2V時(shí)，uO1=+UZ=5V；當(dāng)uI>2V時(shí)，uO1=-UZ=-5V。圖(b)A－＋uO2uIDZ±UZR1R2RUREFu’O由b圖可知:圖(a)A－＋uO1uIDZRuI/V50-5tuO1/Vt60-6t50-5uO2/V-2651.閾值電壓8.2.3滯回比較器662.工作原理及電壓傳輸特性

設(shè)uI＜－UT，則uN＜uP，

uO＝+UZ。此時(shí)uP＝+UT，增大

uI，直至+UT，再增大，

uO才從+UZ躍變?yōu)椋璘Z。

設(shè)uI＞+UT，則uN＞uP，

uO＝－UZ。此時(shí)uP＝－UT，減小

uI，直至－UT，再減小，

uO才從－UZ躍變?yōu)?UZ。67A－＋uOuIDZ±UZR1R2RUREF同相輸入端的電位令uP=uN，求出閾值電壓uOUT2UT10uI681.若要電壓傳輸特性曲線左右移動，則應(yīng)如何修改電路？討論：如何改變滯回比較器的電壓傳輸特性2.若要電壓傳輸特性曲線上下移動，則應(yīng)如何修改電路？3.若要改變輸入電壓過閾值電壓時(shí)輸出電壓的躍變方向，則應(yīng)如何修改電路？改變輸出限幅電路69當(dāng)uI>URH時(shí)，uO1=－

uO2=UOM，D1導(dǎo)通，D2截止；uO=UZ。當(dāng)uI<URL時(shí)，uO2=－

uO1=UOM，D2導(dǎo)通，D1截止；uO=UZ

。當(dāng)URL<uI<URH時(shí)，uO1=uO2=－UOM，D1、D2均截止；uO=0。8.2.4窗口比較器70特點(diǎn)：1.無需限幅電路，根據(jù)所需輸出高、低電平確定電源電壓；2.可直接驅(qū)動集成數(shù)字電路；3.應(yīng)用靈活，可具有選通端；某型號集成比較器的等效電路4.響應(yīng)速度快；5.電源電壓升高，工作電流增大，工作速度加快。8.2.5集成電壓比較器71討論：從電壓傳輸特性識別電路，畫波形

已知各電壓比較器的電壓傳輸特性如圖所示，說出它們各為哪種電壓比較器；輸入電壓為5sinωt(V)，畫出各電路輸出電壓的波形。

你能分別組成具有圖示電壓傳輸特性的電壓比較器電路嗎？同相輸入單限比較器反相輸入滯回比較器窗口比較器728.3非正弦波發(fā)生電路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，可通過波形變換得到其它波形。通過什么電路可將矩形波變?yōu)槠渌鼛追N波形？73

輸出無穩(wěn)態(tài)，有兩個(gè)暫態(tài)；若輸出為高電平時(shí)定義為第一暫態(tài)，則輸出為低電平為第二暫態(tài)。一.基本組成部分

（1）開關(guān)電路：輸出只有高電平和低電平兩種情況，稱為兩種狀態(tài)；因而采用電壓比較器。（2）反饋網(wǎng)絡(luò)：自控，在輸出為某一狀態(tài)時(shí)孕育翻轉(zhuǎn)成另一狀態(tài)的條件。應(yīng)引入反饋。（3）延遲環(huán)節(jié)：使得兩個(gè)狀態(tài)均維持一定的時(shí)間，決定振蕩頻率。利用RC電路實(shí)現(xiàn)。8.3.1矩形波發(fā)生電路74二、電路組成正向充電：

uO（+UZ）→R→C→地反向充電：地→C→R→uO（－UZ）RC回路滯回比較器

RC電路（起反饋延遲作用）滯回比較器（起開關(guān)作用）75三.工作原理：分析方法方法一：設(shè)電路已振蕩，且在某一暫態(tài)，看是否能自動翻轉(zhuǎn)為另一暫態(tài)，并能再回到原暫態(tài)。方法二：電路合閘通電，分析電路是否有兩個(gè)暫態(tài)，而無穩(wěn)態(tài)。

設(shè)合閘通電時(shí)電容上電壓為0，uO上升，則產(chǎn)生正反饋過程：

uO↑→uN↑→uO↑↑，直至uO＝UZ，uP＝+UT，第一暫態(tài)。76三.工作原理：分析

電容正向充電，t↑→uN↑，t→∞，uN

→UZ；但當(dāng)uN

＝+UT時(shí)，再增大，uO從+UZ躍變?yōu)?UZ，uP＝－UT，電路進(jìn)入第二暫態(tài)。

電容反向充電，t↑→uN↓，t→∞，uN

→-UZ；但當(dāng)uN

＝－UT時(shí)，再減小，uO從-UZ躍變?yōu)?UZ，uP＝+UT，電路返回第一暫態(tài)。第一暫態(tài)：uO＝UZ，uP＝+UT。77脈沖寬度四.波形分析78

正向充電和反向充電時(shí)間常數(shù)可調(diào)，占空比就可調(diào)。五.占空比可調(diào)電路為了占空比調(diào)節(jié)范圍大，R3應(yīng)如何取值？79A－＋uO

uN(uC)DZ±UZR1R2R4R3CRW1D1D2RW2uC0-UTtuot0+UT-UZ+UZT1T2當(dāng)uO=+UZ時(shí)，uO通過RW1

、二極管D1、R3；對電容C充電，若忽略二極管導(dǎo)通時(shí)的等效電阻，則時(shí)間常數(shù)當(dāng)uO=-UZ時(shí)，uO通過RW2

、二極管D2、R3；對電容C放電，若忽略二極管導(dǎo)通時(shí)的等效電阻，則時(shí)間常數(shù)80習(xí)題（寫在作業(yè)本上）P471:8.14，8.15，8.16,8.17，8.19思考題：自測題：P469:三，四818.3.2三角波發(fā)生電路A1－＋uO1

uN(uC)DZ±UZR1R2R4R3CA2－＋RuORCuO10tuot01、電路的組成

用積分運(yùn)算電路可將方波變?yōu)槿遣ā?2兩個(gè)RC環(huán)節(jié)實(shí)際電路將兩個(gè)RC環(huán)節(jié)合二為一為什么采用同相輸入的滯回比較器？uO要取代uC，必須改變輸入端。集成運(yùn)放應(yīng)用電路的分析方法：化整為零（分塊），分析功能（每塊），統(tǒng)觀整體，性能估算83二.工作原理滯回比較器積分運(yùn)算電路求滯回比較器的電壓傳輸特性：三要素

UOH

、UOL

，UT，uI過UT時(shí)曲線的躍變方向。84

合閘通電，通常C上電壓為0。設(shè)uO1↑→uP1↑→uO1↑↑，直至uO1

＝UZ（第一暫態(tài)）；積分電路反向積分，t↑→uO↓，一旦uO過－UT，uO1從＋UZ躍變?yōu)椋璘Z（第二暫態(tài)）

。積分電路正向積分，t↑→uO↑，一旦uO過＋UT，uO1從－UZ躍變?yōu)椋玌Z，返回第一暫態(tài)。重復(fù)上述過程，產(chǎn)生周期性的變化，即振蕩。

電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí)，uP1=?三角波發(fā)生電路的振蕩原理85令uP1=uN1=0，求出閾值電壓積分電路的輸入電壓是滯回比較器的輸出電壓uO1，而uO1不是+UZ

，就是-UZ

，所以輸出電壓的表達(dá)式A1－＋uO1DZ±UZR1R2R4A2－＋RuORCuP1滯回比較器的輸出電壓集成運(yùn)放A1同相輸入端的電位uO10tuot0+UZ-UZ-UT+UT三、振蕩頻率86uO10tuot0+UZ-UZ-UT+UT積分電路正向積分時(shí)，uO1=-UZ

，起始值為-UT

，終了值為+UT

，積分時(shí)間為二分之一周期，87

如何調(diào)整三角波的幅值和頻率？為什么為三角波？怎樣獲得鋸齒波？“理性地調(diào)試”：哪些參數(shù)與幅值有關(guān)？哪些參數(shù)與頻率有關(guān)？先調(diào)哪個(gè)參數(shù)？881.R3應(yīng)大些？小些？2.RW的滑動端在最上端和最下端時(shí)的波形？≈T3.R3短路時(shí)的波形？8.3.3鋸齒波發(fā)生電路89A1－＋uO1DZ±UZR1R2R4A2－＋RuOCRWR3D1D2uO1tuot0+UZ-UZ-UT+UTt1t2T2t0T1設(shè)二極管導(dǎo)通時(shí)的等效電阻可忽略不計(jì)，電位器的滑動端移到最上端。當(dāng)uO1=+UZ時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止，輸出電壓的表達(dá)式當(dāng)uO1=-UZ時(shí)，D2導(dǎo)通，D1截止，輸出電壓的表達(dá)式908.3.4波形變換電路1.利用基本電路實(shí)現(xiàn)波形變換

正弦波變方波、變矩形波，方波變?nèi)遣?，三角波變方波，固定頻率的三角波變正弦波如何得到？利用電子開關(guān)改變比例系數(shù)2.三角波變鋸齒波：二倍頻91uItuot00低通濾波電路uouI低通濾波器的通帶截止頻率應(yīng)大于基波頻率小于三次諧波頻率。3.三角波變正弦波若輸入信號的頻率變化不大，則可用濾波法實(shí)現(xiàn)。

三角波用傅立葉級數(shù)展開，除基波外，還含有3次、5次……諧波。92若輸入信號的頻率變化較大，則可用折線法實(shí)現(xiàn)。93討論現(xiàn)有頻率為1kHz的正弦波ui，實(shí)現(xiàn)下列變換：1kHz的正弦波ui↓2kHz的正弦波↓2kHz的方波↓2kHz的三角波948.4

信號的轉(zhuǎn)換一、概述二、u-i

轉(zhuǎn)換電路三、精密整流電路四、u-f

轉(zhuǎn)換電路95概述信號的發(fā)送：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相信號的接收：解調(diào)信號對負(fù)載的驅(qū)動：i-u，u-i信號的預(yù)處理：AC-DC（整流、檢波、濾波）DC-AC（斬波）信號的接口：A-D（如u-f

），D-A968.4.1電壓—電流轉(zhuǎn)換電路A－＋uO

uIR’RLRiLi1一、電壓—電流轉(zhuǎn)換電路A1－＋uO1

uIR4R2R3iOR1A2－＋ROuO2N1P1N2P2RL由于電路引入負(fù)反饋，uN=uP=0，負(fù)載電流R1=R2=R3=R4=R97二、電流—電壓轉(zhuǎn)換電路A－＋uORRfRSiFiSRLRi988.4.2精密整流電路為什么一般的整流