Chapter_8信号产生电路.ppt

* 8.2.2 三角波和锯齿波发生器（续3） +UOM -UOM t uo1 UTH? uo2 t UTH? 电路工作波形 T1 T2 反相线性积分 线性积分间隔： 振荡周期： 调节积分电路的参数可改变电路的振荡频率。 O O * 8.2.2 三角波和锯齿波发生器（续5） 锯齿波－矩形波发生器 在矩形发生器电路中，将RC定时电路改作由运算放大器构成的积分电路，则在获得矩形波输出的同时，还能得到同频率的锯齿波输出。 uo1 Rf R1 施密特触发器 积分电路 C Ra uo2 Rb Db Da 矩形波输出 锯齿波输出 uo1为正饱和输出(+UOM)时，Da导通Db截止，积分时间常数为RaC uo1为负饱和输出(-UOM)时，Db导通Da截止，积分时间常数为RbC * 8.2.2 三角波和锯齿波发生器（续6） +UOM -UOM t uo1 UTH? uo2 t UTH? 电路工作波形 T1 T2 积分时间常数RaC 线性积分间隔： 振荡周期： 积分时间常数RbC * 8.3 集成函数发生器8038及其应用 集成函数发生器8038是一种多用途的波形发生器，可用来产生正弦波、方波、三角波和锯齿波，其振荡频率可通过外加的直流电压进行调节，是一种应用广泛的压控集成信号产生器。 * 集成函数发生器8038的典型应用 频率可调函数发生器 RP2 RP1 RP3 RP4 * * 第8章 信号产生电路 电路与模拟电子技术 * 概述 波形产生电路 (振荡器—Oscillators)不需要外加激励信号就能将直流信号转化为交流信号的电子设备。 分类： 正弦波振荡: 非正弦波振荡： RC 振荡器(1 kHz ~ 几百 kHz) LC 振荡器(几百 kHz 以上) 石英晶体振荡器(频率稳定度高) 方波、 三角波、 锯齿波等 主要性 能要求： 输出信号的幅度准确稳定 输出信号的频率准确稳定 * 本章教学内容 8.1 正弦信号产生电路 8.1.1 正弦波振荡电路的基本原理 8.1.2 LC振荡电路 8.1.3 RC振荡电路 8.1.4 石英晶体正弦波振荡电路 8.2 非正弦信号产生电路 8.2.1 矩形波发生器 8.2.2 三角波和锯齿波发生器 8.3 集成函数发生器8038及其应用 8.3.1 集成函数发生器8038的电路结构及其功能 8.3.2 集成函数发生器8038的典型应用 * 8.1 正弦信号产生电路 按照产生信号的机理，正弦波振荡电路分为反馈式振荡电路和负电阻振荡电路两大类，其中，负电阻振荡电路需要采用一些特殊的器件使其在特定的工作条件下呈现出交流等效负电阻（相当于电源），通过选频获得所需的信号；而反馈式振荡电路则是利用放大电路中的反馈，在选定的频率构成总环路增益大于1的正反馈（在放大信号时这是需要避免的），从而获得信号输出。 本课程只讨论反馈式正弦波振荡电路。 * 8.1.1 正弦波振荡电路的基本原理 产生自激振荡的原理 利用正反馈，将放大电路输出信号反馈到输入端，与输入信号叠加（加强），如果反馈回的信号恰好与原输入信号大小相同，那么，这时即使撤除输入信号，也能在输出端维持输出。 放大电路A 正反馈电路F ui uf uo ud 环路增益：AF * 8.1.1 正弦波振荡电路的基本原理（续1） 要维持输出，必须要反馈信号与原输入信号不仅幅度相同，而且相位相同。 若反馈信号幅度小于输入信号，切换后输出将越来越小； 若反馈信号滞后输入信号，输出信号的相位将越来越滞后，输出频率将越来越低； 若反馈信号超前输入信号，输出信号的相位将越来越超前，输出频率将越来越高。 因此，反馈振荡的平衡条件： 相位条件——环路总相移为0（或 ∠AF=2n?）即构成正反馈 幅度条件——环路总增益为1（或 |AF|=1） * 8.1.1 正弦波振荡电路的基本原理（续2） 反馈振荡的建立 要维持振荡输出必须解决两个问题： （1）原始信号从何获得？ （2）什么时刻进行切换？怎样切换？ 事实上，在放大器中，各种电子器件内部都存在噪声，它们是由于导电的粒子性而形成的。均匀分布在整个频率域（从直流到极高频率），每个频率分量幅度都极小，平均意义上总噪声值为0；而且，由于电路开始工作时电源的接入也相当于给电路施加了一个阶跃信号，同样包含丰富的频率分量。 因此，实际电路工作中始终存在着含有各种频率成分的微小的噪声（信号），它们就是反馈式振荡电路的原始信号。我们无需另外施加原始信号（否则就不能称之为信号产生电路）。 * 8.1.1 正弦波振荡电路的基本原理（续3） 放大电路A 正反馈电路F uf uo 噪声 如果选取某一频率的噪声进行强正反馈，其他频率噪声则具有较小的反馈，那么这个频率分量的噪声将逐步得到放大而变得越来越大，其他频率的噪声不能得到逐步放大，仍维持很小的