模电课件-第9章（华）波形的发生与变换电路.ppt

第9章 波形的发生和变换电路 讨论： 反馈系数 2.振荡的建立与稳定 3. 振荡频率与振荡波形 4. 稳幅措施 5.振荡频率的调整 例 1 ： ⑵.估算输出电压V0m (设VD=0.6V) ⑶.若R2短路时 二 变压器反馈LC振荡器 三. 三点式 LC 振荡电路 1. 电感三点式振荡电路 1. 电感三点式振荡电路分析 2. 电容三点式振荡电路 例： 例： ② 符号及等效电路 ③ 石英晶体谐振频率（固有频率） 石英晶体的振荡频率的微调 3. 石英晶体振荡电路 例： 本章结束 精密整流电路的组成 全波精密整流电路 加入微调电容CS，微调串联谐振频率 + + + + - - 满足正反馈的条件，为此，石英晶体必须呈电感性才能形成LC并联谐振回路，产生振荡。由于石英晶体的Q值很高，可达到几千以上，所示电路可以获得很高的振荡频率稳定性。 电容三点式 串联型石英晶体振荡电路 石英晶体工作在fs处，呈电阻性，且阻抗最小，正反馈最强。该电路为电感三点式振荡器。 加入石英晶体是利用石英晶体的高Q值，提高振荡频率的稳定性。 分析下列振荡电路能否产生振荡，若产生振荡,石英晶体处于何种状态？ 9.2 非正弦波发生电路 9.2.1 矩形波发生电路 1. 方波发生电路 方波发生电路是由滞回比较电路和RC定时电路构成的，电路如图所示。 (2)当vc=VN≥VP时，vo=-VZ， 所以： 电容C放电， vc 开始下降。 (1)电源刚接通时, 设： 电容C充电， vc 开始升高； (3)当vc=VN≤Vp时，vo=+VZ ，返回初态。 工作原理 方波周期Ｔ用过渡过程公式可以方便地求出： ∞ 其中： 过渡过程公式： t1 t2 输出波形 t1 t2 周期计算 为了改变输出方波的占空比，应改变电容器C的充电和放电时间常数。 占空比可调的矩形 波电路如图。 C充电时，充电电流经电位器的上半部、二极管D1、Rf； C放电时，放电电流经Rf、二极管D2、电位器的下半部。 2. 矩形波发生电路 占空比为： 其中， 是二极管D2的导通电阻。即改变 的中点位置，占空比就可改变。 其中， 是电位器中点到上端电阻， 是二极管D1的导通电阻。 三角波发生器的电路如图所示。它是由滞回比较器和积分器闭环组合而成的。积分器的输出反馈给滞回比较器，作为滞回比较器的输入电压VI。 9.2.2 三角波发生电路 (1)当vO1=+VZ时,则电容C充电, 同时vO按线性逐渐下降，当使A1的VP 略低于VN (0)时，vO1 从 +VZ跳变为-VZ。 (2) 在vO1=-VZ后，电容C开始放电，vO按线性上升，当使A1的VP略大于零时，vO1从-VZ跳变为+ VZ ，如此周而复始，产生振荡。vO的上升时间和下降时间相等，斜率绝对值也相等，故vO为三角波。 工作原理 输出波形峰值: 方波跳变时：VP=VN=0，VO1= ± VZ Vo1m=VZ 振荡周期： 为了获得锯齿波，应改变积分器的充放电时间常数。锯齿波发生器的电路如图所示。图中的二极管D和R将使充电时间常数减为(R∥R)C，而放电时间常数仍为RC。 9.2.3 锯齿波发生电路 锯齿波周期可以根据时间常数和锯齿波的幅值求得。锯齿波的幅值为： vo1m= Vz vom= Vz R1/R2 于是有： 输出波形 9.2.4 压控振荡器 ≈T 电路的组成：由锯齿波发生电路演变而来。 若T2决定于外加电压，则电路的振荡频率就几乎仅仅受控于外加电压，实现了u→f 的转换。 R1R5 单位时间内脉冲个数表示电压的数值，故实现A/D转换 若uI0，则电路作何改动？ 9.2.4 压控振荡器 9.3 波形变换电路 周期性变化的信号 方波 三角波 比较器 积分器 微分器 锯齿波 正弦波 精密整流 9.3.1 三角波-锯齿波变换电路 三角波上升的半个周期中,方波为负,使T夹断,这时 vo=vi 三角波下降的半个周期中,方波为正,使T工作在可变电阻区,与其他电阻相比其阻值可忽略。这时 vo=-vi A Rf=R R2=1/2R R1=R 1/2R 1/2R 100K R 20P D T +15V -15V Rf R1 9.3.2 三角波-正弦波变换电路 为什么一般的整流电路不能作为精密的信号处理电路？ 若uImaxUon，则在uI的整个周期中uO始终为零；若uImaxUon ，则uO仅在大于Uon近似为uI，失真。 精密整流电路是信号处理电路，不是电源中AC-DC的能量转换电路；实现微小信号的整流。 9.3.3 精密整流电路