第9章4b非正弦波发生电路.pptVIP

9.4（b） 非正弦波发生电路 一、常见的非正弦波 二、矩形波发生电路 输出无稳态，有两个暂态；若输出为高电平时定义为第一暂态，则输出为低电平为第二暂态。 2. 电路组成 3. 工作原理：分析方法 3. 工作原理：分析 4. 波形分析 5. 占空比可调电路 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。 2. 工作原理 三角波发生电路的振荡原理 3. 波形分析 四、锯齿波发生电路 五、波形变换电路 3. 三角波变正弦波 讨论一 讨论二 一、常见的非正弦波 二、矩形波发生电路 三、三角波发生电路 四、锯齿波发生电路 五、波形变换电路 矩形波 三角波 锯齿波 尖顶波 阶梯波 矩形波是基础波形，可通过波形变换得到其它波形。 1. 基本组成部分 （1）开关电路：输出只有高电平和低电平两种情况，称为两种状态；因而采用电压比较器。 （2）反馈网络：自控，在输出为某一状态时孕育翻转成另一状态的条件。应引入反馈。 （3）延迟环节：使得两个状态均维持一定的时间，决定振荡频率。利用RC电路实现。 正向充电： uO（+UZ）→R→C→地 反向充电： 地→C→ R → uO（－UZ） RC 回路 滞回比较器 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↑→ uN↑→ uO↑↑ ，直至 uO＝UZ， uP＝+UT，第一暂态。 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 正向充电和反向充电时间常数可调，占空比就可调。 为了占空比调节范围大，R3应如何取值？ 两个RC环节 实际电路将两个RC 环节合二为一 为什么采用同相输入的滞回比较器？ uO要取代uC，必须改变输入端。 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 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 ， UT， uI过UT时曲线的跃变方向。 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=? 如何调整三角波的幅值和频率？ 为什么为三角波？怎样获得锯齿波？ “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？ 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？ 1. 利用基本电路实现波形变换 正弦波变方波、变矩形波，方波变三角波， 三角波变方波，固定频率的三角波变正弦波 如何得到？ 利用电子开关改变比例系数 2. 三角波变锯齿波：二倍频 若输入信号的频率变化不大，则可用滤波法实现。 范围是什么？ 若输入信号的频率变化较大，则可用折线法实现。 三角波用傅立叶级数展开，除基波外，还含有3次、5次……谐波。 已知uO1和uO2的峰-峰值均为12V，二极管为理想二极管。1. 求出稳压管的稳压值UZ和R4的阻值；2. 定性画出uO1、uO2的波形图；3. 求解δ的表达式。 清华大学 华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 现有频率为1kHz的正弦波ui，实现下列变换： 1kHz的正弦波ui ↓ 2kHz的正弦波 ↓ 2kHz的方波 ↓ 2kHz的三角波 * * * *