波形的产生与变换电路概要.ppt

6.1.1 正弦波振荡器的基本原理 带稳幅环节的电路(1) 带稳幅环节的电路(1) 带稳幅环节的电路(2) 带稳幅环节的电路（2） 1. 电容三点式振荡电路 2. 电感三点式振荡电路 例：金属探测电路（半导体接近开关） 典型封装 金属探测器的振荡频率约为40KHz，主要由电感L 、电容器C1、C2决定。调节电位器RP减小反馈信号，使电路处在刚刚起振的状态。电阻器R2是三极管VT1的基极偏置电阻。微弱的振荡信号通过电容器C4、电阻器送到由三极管VT2、电阻器R4、R5及电容器C5等组成的电压放大器进行放大。然后由二极管VD1和VD2进行整流，电容器C6进行滤波。整流滤波后的直流电压使三极管VT3导通，它的集电极为低电平，发光二极管VD3亮。 在金属探测器的电感探头L接近金属物体时，振荡电路停振，没有信号通过电容器C4，三极管VT3的基极得不到正电压，所以三极管VT3截止，发光二极管熄灭。 电路工作原理 多谐振荡器电路是一种矩形波产生电路.这种电路不需要外加触发信号,便能连续地, 周期性地自行产生矩形脉冲.该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振 荡器电路. 本节介绍用集成电路构成的多谐振荡器。 6.2 多谐振荡器 比较器的输出电压经一定延时，馈送作为比较器的输入电压，使比较器自行翻转，产生矩形波输出。 1、电路组成 RC积分电路 延时兼反馈 迟滞比较器 开关电路 限流电阻 6.2.1 用集成电路构成的多谐振荡器 2、工作原理 电路的正反馈系数 比较电压 设t=0时，uC=0，uo=+Uz 则 输出电压uo通过R向C充电，uC呈指数规律增加。 当t = t1，uC≥u+时，uo跳变为?Uz。 此时 uo= ?Uz 此时C通过R放电，uC呈指数规律减小。 如此周而复始，产生振荡，输出矩形波。 当t = t2，uC≤u?+时， uo跳变为+Uz。 电容又被充电。 3、振荡周期 t1 ~ t2，电容放电。 放电时间常数：?1=RC 当t = T1=T/2时， ，代入上式，得 振荡频率： 4、占空比可调的矩形波产生电路 占空比：矩形波中高电平的持续时间与振荡周期的比值。方波的占空比为50%。 为改变输出方波的占空比，可改变电容C的充、放电时间常数。 占空比： 其中rd是二极管D的导通电阻。 改变Rw 的中点位置，占空比就可改变。 石英晶体振荡器最突出的特点就是振荡频率稳定性好。 一、石英晶体的特性 1、基本特征 压电效应： 在石英晶片的两极加一电场，晶片将产生机械变形；反之若在晶片上施加机械压力，在晶片相应的方向上会产生一定的电场。 压电谐振： 固有频率与晶片的切割方式、几何形状及尺寸有关。 6.2.2 用石英晶体构成的多谐振荡器 2、石英晶体的等效电路 符号： （1）晶体不振动时，等效为平板电容器C0 ，称为静电电容，一般为几到几十皮法。 （2）晶体振动时，机械振动的惯性用电感L (10-3～102H ) 等效，晶片的弹性用电容 C (10-2～10-1PF )等效，晶片振动时的损耗用电阻R (102Ω)等效。 3、石英晶体的谐振频率 串联谐振频率 并联谐振频率 此时串联支路呈现为很小的纯电阻R，C0容抗远大于R，视为开路。 当工作频率大于 fs 时，串联支路呈感性，与C0并联形成LC回路。 电抗频率特性 O f X fs fp 容性 容性 感性 纯阻性 二、石英晶体振荡电路 1、串联型石英晶体多谐振荡电路 二、石英晶体振荡电路 2、并联型石英晶体多谐振荡电路 并联型石英晶体振荡电路，常用于电子钟表，计算机的时钟电路。 常用的晶振有 32768Hz 8Mhz 16Mhz 6.2.3 用555集成电路构成的多谐振荡器 １、555集成定时器　　 555定时器（时基电路）是一种用途广泛的模拟数字混合集成电路。设计新颖、构思奇巧，备受电子专业设计人员和电子爱好者青睐；它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器和压控振荡器等多种应用电路。 GND 图4-2 555定时器符号图 地 低触发端 高触发端 放电端 电源端 清零端 输出端 电压控制端 双列直插型 贴片型 555定时器主要由比较器、触发器、输出级、放电开关和由三个5k?电阻组成的分压器等部分构成，电路如图所示。 电阻分压器 比较器 触发器 输出级 555定时器电路结构图 放电开关 真值表的第一行 0 0 1 1 0 导通 清零 0 保持 保持 0 0 1 0 1 1 0 真值表的第二行 从第二行到第三行 导通 0 真值表的第四行 1 0 0 1 0 1 0 1 截止 从第四