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波形发生和信号转换 自激振荡的条件 起振条件 平衡条件 振荡器的基本组成部分 振荡器以选频网络分类 RC振荡器： f 1MHz LC振荡器： f 1MHz 石英晶体振荡器：(根据最后表现形式可把其归入LC振荡器） 8.1.2 RC正弦波振荡电路 用RC电路构成选频网络的振荡电路即所谓的RC振荡电路。 8.1.2 RC正弦波振荡电路 1 RC移相选频网络 1）导前移相网络 2） 滞后移相网络 3） RC串并联网络 2. RC桥式正弦波振荡电路 图 利用RC串并联选频网络构成正弦波振荡电路的方框图 RC正弦波振荡电路 ?稳幅措施：采用非线性元件 ?稳幅措施：采用非线性元件 ?输出频率的调整 电子琴的振荡电路 用分立元件组成的RC振荡器 思考题 试合理连线，将电路组成RC正弦波振荡电路。 8.1.3 LC正弦波振荡电路 LC 振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分离元件组成放大电路。 1. LC并联选频网络 LC并联网络电抗的频率特性 2.变压器反馈式振荡电路 3 三点式LC振荡电路 电感三点式振荡电路 电容三点式振荡电路 8.1.4 石英晶体正弦波振荡电路 图 并联型石英晶体振荡电路 图 串联型石英晶体振荡电路 8.2 电压比较器 非线性应用：是指由运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关系 uo=f( ui ) 是非线性函数。 由运放组成的非线性电路有以下三种情况： 电压比较器 电压比较器的基本特性 电压比较器的功能是比较两个输入电压的大小，据此决定输出是高电平还是低电平。高电平相当于数字电路中的逻辑“1”，低电平相当于逻辑“0”。比较器输出只有两个状态，不论是“1”或是“0”，比较器都工作在非线性状态。所以，“虚短路”概念不能随便应用。 图 电压比较器输入级的保护电路 图 一般单限比较器及其电压传输特性 单限比较器应用中存在的问题 单限比较器存在两个问题：一是输出电压转换时间受运放压摆率SR的限制，导致高频脉冲的边缘不够陡峭(如图a所示)；二是抗干扰能力差，如图b所示，若ui在参考电压ur(=0)附近有噪声或干扰，则输出波形将产生错误的跳变，直至ui远离ur值才稳定下来。如果对受干扰的uo波形去计数，计数值必然会多出许多，从而造成极大的误差。 2.加上参考电压后的反相滞回比较器 同相滞回比较器 2. 加上参考电压后的上行滞回比较器 传输特性： 图 波形图 滞回比较器电路改进：为了稳定输出电压，可以在输出端加上双向稳压管。 抗干扰能力强 如图所示。由于使电路输出状态跳变的输入电压不发生在同一电平上，若ui上叠加有干扰信号时，只要该干扰信号的幅度不大于回差ΔU，则该干扰的存在就不会导致比较器输出状态的错误跳变。应该指出，回差ΔU的存在使比较器的鉴别灵敏度降低了。输入电压ui的峰峰值必须大于回差，否则，输出电平不可能转换。 窗口比较器 当uIuRHuRL时，uo1=+UOM ，uo2=-UOM ，uo=+UZ 当uIuRLuRH时，uo1 =-UOM ，uo2 =+UOM ，uo=+UZ 当uRLuIuRH时，uo1 =uo2=-UOM ，uo=0 图 双向过压检测电路 8.3 非正弦波发生电路 图 几种常见的非正弦波 8.3.1 矩形波发生电路 三、周期与频率的计算 占空比可调的矩形波发生电路 周期和频率的计算 反相滞回比较器两种电路传输特性的比较: － + + uo R R2 R1 ui uo ui 0 Uom -Uom UH UL － + + uo R R2 R1 ui UR uo ui 0 Uom -Uom UH UL 例：R1=10k?，R2=20k ? ，UOM=12V， UR=9V当输入 ui 为如图所示的波形时，画出输出uo的波形。 － + + uo R R2 R1 ui UR uo ui 0 Uom -Uom UH UL 5V 10V ui t 0 首先计算上下门限电压： － + + uo R R2 R1 ui UR 例：R1=10k?，R2=20k ? ，UOM=12V， UR=9V当输入 ui 为如图所示的波形时，画出输出uo的波形。 +UOM -UOM 根据传输特性画输出波形图 － + + uo R R2 R1 ui UR uo ui 0 Uom -Uom UH UL ui uo t t 10V 5V 0 0 2V uP=0时输出翻转，可以求出上下门限电压。 － + + uo R R2 R1 ui 当uPuN=0时，uo= +UOM 当uPuN=0时，uo= -UOM 1. 没加参考电压的同相滞回比较