正弦波、方波、三角波变换电路的设计与制作.ppt

* 项目二： 信号运算与处理电路 模块2.3 正弦波、方波、三角波变换电路的设计与制作 信号发生器 又称为振荡器，是一种能自动（不需要输入信号）产生各种周期性信号的电路装置。 信号发生器 正弦波振荡电路 非正弦波振荡电路 RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路 石英晶体振荡电路 方波振荡电路 三角波振荡电路 锯齿波振荡电路 1.方波发生器 读一读——非正弦信号发生器 它是在迟滞比较器的基础上增加了一个Rf，C组成的积分电路所构成，其中的Rf，C支路由输出引入到反相输入端，实际上起到了负反馈并具有延迟作用。通过Rf 、C充放电实现输出状态的自动转换。 电阻R3防止集成运放输出端短路，电阻Rf和电容C构成电容C的充放电回路，电阻R1、R2构成集成运放同相端参考电压电路。假设电容在接通电源前不带电，接通电源时电路的输出为UZ，则 1.方波发生器 读一读——非正弦信号发生器 当uN达到uP时（t1），uo跳变为-UZ，并且 1.方波发生器 读一读——非正弦信号发生器 1.方波发生器 读一读——非正弦信号发生器 矩形波发生器 当电容C充、放电时间不一样，输出便产生矩形波 1.方波发生器 读一读——非正弦信号发生器 方波发生器 反向积分器 2.三角波发生器 读一读——非正弦信号发生器 小结 1.方波发生器的结构及工作原理 2.方波发生器的测试 3.三角波发生器的结构及工作原理 4.三角波发生器的测试 1.振荡电路的振荡条件 读一读——正弦信号发生器 由于 有 或 设 则 即 振幅平衡条件: (n＝0,1,2,…) 　 相位平衡条件: 正弦波振荡电路一般由放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路四部分组成。 放大电路：保证电路能够有从起振到平衡的过程，使电路获得一定幅度的输出，实现能量的控制 正反馈网络：使放大电路的输入信号等于反馈信号 选频网络：使电路产生单一频率的振荡 稳幅电路：使输出信号幅值稳定 正弦波振荡电路 RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路 石英晶体振荡电路 1Hz—1MHz 1MHz 频率稳定 RC正弦波振荡电路 集成运放和电阻R1、Rf所组成的电压串联负反馈放大电路 选频网络由Z1、Z2组成，同时兼作正反馈网络。 Z1、Z2和R1、Rf正好形成一个四臂电桥 令 则 2.RC串并联选频网络的选频特性 2.RC串并联选频网络的选频特性 当 或 幅频响应的幅值为最大： 相频响应的相位角为零： 2.RC串并联选频网络的选频特性 a）幅频响应 b）相频响应 RC串并联选频网络的频率响应 3.振荡的建立与稳定 由图可知，经RC选频网络传输到运放同相端的电压与输出电压同相，即有?f=0和?a+?f=2n?。这样，放大电路和由Z1、Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统，可以满足相位平衡条件，因而有可能振荡。 4．振荡频率与振荡波形 适当调整负反馈的强弱，使Au的值略大于3时，其输出波形为正弦波。 若Au的值远大于3，则因振幅的增加，致使放大器件工作在非线性区域，波形将产生非线性失真。 只有当 ，才满足相位平衡条件 *