模拟电子技术_信号产生与处理电路.ppt

作业：9.4.6；9.4.9 9.3.4 石英晶体振荡电路 2. 石英晶体的基本特性与等效电路 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。 压电谐振 9.3.4 石英晶体振荡电路 2. 石英晶体的基本特性与等效电路 等效电路 A. 串联谐振 特性 晶体等效阻抗为纯阻性 B. 并联谐振 通常 所以 9.3.4 石英晶体振荡电路 2. 石英晶体的基本特性与等效电路 实际使用时外接一小电容Cs 则新的谐振频率为 由于 由此看出 调整 9.3.4 石英晶体振荡电路 3. 石英晶体振荡电路 end *9.4 基本运算电路 9.4.1 比较器 9.4.3 锯齿波产生电路 9.4.2 方波产生电路 单门限电压比较器 9.4.4 压控振荡器 ，由于|vO |不可能超过VM ， 9.4.1 比较器 特点： 1. 单门限电压比较器 （1）过零比较器 开环，虚短和虚断不成立 增益A0大于105 （忽略了放大器输出级的饱和压降） 所以 当 |+VCC | = |-VEE | =VM = 15V，A0=105 时， 可以认为 vI 0 时， vOmax = +VCC vI 0 时， vOmax = -VEE （过零比较器） 运算放大器工作在非线性状态下 9.4.1 比较器 特点： 1. 单门限电压比较器 （1）过零比较器 开环，虚短和虚断不成立 增益A0大于105 输入为正负对称的正弦波时，输出为方波。 电压传输特性 思考 1. 若过零比较器如图所示，则它的电压传输特性将是怎样的？ 2. 输入为正负对称的正弦波时，输出波形是怎样的？ 9.4.1 比较器 1. 单门限电压比较器 （2）门限电压不为零的比较器 电压传输特性 输入为正负对称的正弦波时，输出波形如图所示。 end + + ui uo ui 0 +UZ -UZ 电路改进：用稳压管稳定输出电压。 + + ui uo ?UZ R R′ uo ?UZ 电压比较器的另一种形式 ——将双向稳压管接在负反馈回路上 比较器的特点 1. 电路简单。 2. 当Ao不够大时， 输出边沿不陡。 3. 容易引入干扰。 t ui uo t 过零附近仍处于放大区 一、迟滞比较器 分析 1. 因为有正反馈，所以输出饱和。 2. 当uo正饱和时(uo =+UOM) ： U+ 3. 当uo负饱和时(uo =–UOM) ： － + + uo R R2 R1 ui 参考电压由 输出电压决定 2 迟滞比较器 特点：电路中使用正反馈， 运放处于非线性状态。 1. 没加参考电压的迟滞比较器 分别称UH和UL上下门限电压。称(UH - UL)为回差。 当ui 增加到UH时，输出由Uom跳变到-Uom； － + + uo R R2 R1 ui 当ui 减小到UL时，输出由-Uom跳变到Uom 。 传输特性： uo ui 0 Uom -Uom UH UL 小于回差的干扰不会引起跳转。跳转时，正反馈加速跳转。 2. 加上参考电压后的迟滞比较器 加上参考电压后的上下限： － + + 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 +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 迟滞比较器电路改进：为了稳定输出电压，可以在输出端加上双向稳压管。 思考题：如何计算上下限？ ?UZ － + + uo R R2 R1 ui uo ?UZ － + + R R2 R1 ui 一、电路结构 上下门限电压： 下行的迟滞比较器，输出经积分电路再输入到此比较器的反相输入端。 － + + R R1 R2 C + uc uo – 9.4.2 方波产生电路 0 UH uc t UL UOM uo 0 t - UOM T 输出波形： － + + R R1 R2 C + uc uo – 二、周期与频率的计算 f=1/T uc上升阶段表示式: uc下降阶段表示式: uc 0 UH t UL T1 T2 方波发生器电路的改进： － + + R R1 R2 C + uc uo – － + + R