第六章 波形发生电路(May23 2016)精要.ppt

本 章 作 业 9-2，9-4，9-6，9-8 8-9，8-14，9-14，9-16 * * * * * 3.工作原理：分析方法 方法一： 设电路已振荡，且在某一暂态，看是否能自动翻转为另 一暂态，并能再回到原暂态。 方法二： 电路合闸通电，分析电路是否有两个暂态，而无稳态。 设合闸通电时电容上电压为0，uO上升，则产生正反馈过程： uO↑→ uP↑→ uO↑↑ ，直至 uO＝UZ， uP＝+UT，为第一暂态。 3.工作原理： 电容正向充电，t↑→ uN↑，t→∞ ， uN → UZ；但当uN ＝+UT时，再增大， uO从+ UZ跃变为－UZ， uP＝－UT，电路进入第二暂态。 电容反向充电，t↑→ uN↓，t→∞ ， uN →－ UZ；但当uN ＝－UT时，再减小， uO从－ UZ跃变为+UZ， uP＝+UT，电路返回第一暂态。 第一暂态：uO＝UZ， uP＝+UT。 脉冲宽度 4 波形分析 5.占空比可调电路 为了占空比调节范围大，R3应如何取值？ 正向充电和反向充电时间常数可调，占空比就可调。 三、三角波发生电路 1. 电路组成 用积分运算电路可将方波变为三角波。 两个RC环节 实际电路将两个RC 环节合二为一 集成运放应用电路的分析方法： 化整为零（分块），分析功能（每块），统观整体，性能估算 2.工作原理 滞回比较器 积分运算电路 求滞回比较器的电压传输特性：三要素 UOH =－UOL =UZ ，uI作用于集成运放的同相输入端，求 UT： 合闸通电，通常C 上电压为0。设uO1↑→ uP1↑→ uO1↑↑，直至uO1 ＝ UZ（第一暂态）；积分电路反向积分，t↑→ uO↓，一旦uO过－ UT ，uO1从＋ UZ跃变为－ UZ （第二暂态） 。 积分电路正向积分，t↑→ uO↑， 一旦uO过＋ UT ， uO1从 － UZ跃变为＋ UZ ，返回第一暂态。重复上述过程，产生周期性的变化，即振荡。 电路状态翻转时，uP1=? 三角波发生电路的振荡原理 3. 波形分析 如何调整三角波的幅值和频率？ 怎样修改可获得锯齿波？ “理性地调试”：哪些参数与幅值有关？哪些参数与频率有关？先调哪个参数？ T/2 四、锯齿波发生电路 1. R3应大些？小些？ 2. RW的滑动端在最上端和最下端时的波形？ ≈T 3. R3短路时的波形？ §6.3 正弦波振荡电路 一、正弦波振荡的条件和电路的组成 二、RC正弦波振荡电路 三、LC正弦波振荡电路 四、石英晶体正弦波振荡电路 一、正弦波振荡的条件和电路的组成 1.正弦波振荡的条件 在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈： 由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。。 无外加信号，输出一定频率一定幅值的信号。 与负反馈放大电路振荡的不同之处：在正弦波振荡电路中引入的是正反馈，且振荡频率可控。 1.正弦波振荡的条件 一旦产生稳定的振荡，则电路的输出量自维持，即 幅值平衡条件 相位平衡条件 起振条件： 要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。 2.起振与稳幅 电路如何从起振到稳幅？ 稳定的振幅 非线性环节的必要性！ 3.基本组成部分 1) 放大电路：放大作用。 2) 正反馈网络：满足相位条件。 3) 选频网络：确定f0，保证电路产生正弦波振荡。 4) 非线性环节（稳幅环节）：稳幅。 1) 是否存在主要组成部分。 2) 放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是 否可能正常传递，没有被短路或断路。 3) 是否满足相位条件，即是否存在 f0，是否可能振荡 。 4) 是否满足幅值条件，即是否一定振荡。 常合二为一 4.分析方法 相位条件的判断方法：瞬时极性法 断开反馈，在断开处给放大电路加 f＝f0的信号Ui，且规定其极性，然后根据 Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。 在多数正弦波振荡电路中，输出量、净输入量和反馈量均为电压量。 极性？ 5.分类 常用选频网络所用元件分类。 2) LC正弦波振荡电路：几百千赫～几百兆赫 3) 石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定 1) RC正弦波振荡电路：1兆赫以下 二、RC 正弦波振荡电路 1. RC串并联选频网络 低频段 高频段 在频率从0～∞中必有一个频率f0，φF＝0o。 RC串并联选频网络的频率响应 当 f=f0时，不但φ=0，且 最大，为