八章波形的产生与变换电路.pptVIP

互感线圈的极性判别 1.电感三点式LC振荡电路 8.5 比较器 Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。 8.4 石英晶体振荡电路 1. 频率稳定问题 频率稳定度一般由 来衡量 ——频率偏移量。 ——振荡频率。 LC振荡电路 Q ——数百 石英晶体振荡电路 Q ——10000 ? 500000 一. 石英晶体 2. 基本特性 1. 结构： 极板间加电场 极板间加机械力 晶体机械变形 晶体产生电场 压电效应： 交变电压 机械振动 交变电压 机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高。 当交变电压频率 = 固有频率时，振幅最大 符号 压电谐振 3. 石英晶体的等效电路与频率特性 等效电路： （1）串联谐振 频率特性： 晶体等效纯阻且阻值≈0 （2）并联谐振 通常 所以 X 感性 0 容性 二. 石英晶体振荡电路 利用石英晶体的高品质因数的特点，构成LC振荡电路。 1. 并联型石英晶体振荡器 石英晶体工作在fs与fp之间，相当一个大电感，与C1、C2组成电容三点式振荡器。由于石英晶体的Q值很高，可达到几千以上，所以电路可以获得很高的振荡频率稳定性。 X 感性 0 容性 2. 串联型石英晶体振荡器 石英晶体工作在fs处，呈电阻性，而且阻抗最小，正反馈最强，相移为零,满足振荡的相位平衡条件。 对于fs以外的频率，石英晶体阻抗增大,且相移不为零，不满足振荡条件，电路不振荡。 X 感性 0 容性 例：分析下图的振荡电路能否产生振荡，若产生振荡,石英晶体处于何种状态？ 将一个模拟电压信号与一参考电压相比较，输出一定的高低电平。 功能： 构成： 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。 uo ui 0 +UOM -UOM 1. 运放工作在非线性状态的判定：电路开环或引入正反馈。 运放工作在非线性状态基本分析方法 2. 运放工作在非线性状态的分析方法： 若U+＞U- 则UO=+UOM； 若U+＜U- 则UO=-UOM。 虚断（运放输入端电流=0） 注意：此时不能用虚短！ uo ui 0 +UOM -UOM uo ui 0 +UOM -UOM 1. 过零比较器: （门限电平=0） uo ui 0 +UOM -UOM 一.单门限电压比较器 t ui t uo +Uom -Uom 例题：利用电压比较器将正弦波变为方波。 2. 单门限比较器（与参考电压比较） uo ui 0 +Uom -Uom UREF UREF为参考电压 当ui UREF时 , uo = +Uom 当ui UREF时 , uo = -Uom 运放处于开环状态 uo ui 0 +Uom -Uom UREF 当ui UREF时 , uo = +Uom 当ui UREF时 , uo = -Uom 若ui从反相端输入 uo ui 0 +UZ -UZ （1）用稳压管稳定输出电压 忽略了UD 3. 限幅电路——使输出电压为一稳定的确定值 当ui 0时 , uo = +UZ 当ui 0时 , uo = -UZ （2）稳幅电路的另一种形式： 将双向稳压管接在负反馈回路中 uo ui 0 +UZ -UZ 当ui 0时 , uo = -UZ 当ui 0时 , uo = +UZ 二. 迟滞比较器 1.工作原理——两个门限电压。 特点:电路中使用正反馈——运放工作在非线性区。 （1）当uo =+UZ时， （2）当uo =-UZ时， UT+称上门限电压 UT-称下门限电压 UT+- UT-称为回差电压 * 第八章 波形的产生与变换电路 8.1 正弦波振荡的基本原理 8.2 RC正弦波振荡电路 8.3 LC正弦波振荡电路 8.4 石英晶体振荡电路 8.5 比较器 8.6 方波发生器 8.7 三角波及锯齿波发生器 一. 产生自激振荡的条件 f i d X X X - = 改成正反馈 只有正反馈电路才能产生自激振荡。 8.1 正弦波振荡器的基本原理 + X i – f ? 基本放大器 A 反馈网络 F X + d o X X 如果： , i f X X = 则去掉 , i X 仍有信号输出。 反馈信号代替了放大 电路的输入信号。 X i + f ? 基本放大器 A 反馈网络 F X + d o X X X d o f 基本放大器 A 反馈网络 F X X FA=1 Xd=Xf 所以，自激振荡条件也可以写成： 自激振荡的条件： （1）振幅条件： （2）相位条件： p j j n F A 2 = + n是整数 因为： . . 动画演示 X d