电工电子波形产生与变换.ppt

* 3、555定时器构成的施密特触发器 施密特触发器有两个稳定状态。 施密特触发器的符号 电压传输特性 下限触发电平 上限触发电平 回差特性是施密特触发器的主要工作特点 * 4 8 5 6 2 7 1 3 +UCC uO ui . 由555定时器构成的施密特触发器 工作过程分析： * 4 8 5 6 2 7 1 3 +UCC uO ui . * 4 8 5 6 2 7 1 3 +UCC uO ui . +UIC * 4 8 5 6 2 7 1 3 +UCC uO ui . 波形变换 ui uo * * * * 第九章 波形的产生与变换 9.1 正弦波振荡器 9.3 555定时器及其应用 * 9.1 正弦波振荡器 正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。 常用的正弦波振荡器 LC振荡电路:输出功率大、频率高。 RC振荡电路:输出功率小、频率低。 石英晶体振荡电路：频率稳定度高。 应用：无线电通讯、广播电视，工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体开关等。 * 1 S u 9.1.1自激振荡 放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象。 开关合在“1”为无反馈放大电路。 2 1 S u 开关合在“2”为有反馈放大电路， 开关合在“2”时,，去掉ui 仍有稳定的输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。 自激振荡状态 2 * 1、自激振荡的条件 自激振荡的条件 2 1 S u * (1)幅度条件： (2)相位条件： n 是整数 自激振荡的条件 * 2、起振及稳幅振荡的过程 设：Uo 是振荡电路输出电压的幅度， B 是要求达到的输出电压幅度。 起振时Uo ? 0，达到稳定振荡时Uo =B。 S u * 起振过程中 Uo B，要求?AuF ? 1， 稳定振荡时 Uo = B，要求?AuF ? = 1， 从?AuF ? 1 到?AuF ? = 1，就是自激振荡建 立的过程。 可使输出电压的幅度不断增大。 使输出电压的幅度得以稳定。 起始信号的产生：在电源接通时，会在电路中激起一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一系列频率不同的正弦分量。 S u * 3、正弦波振荡电路的组成 (1) 放大电路: 放大信号。 (2) 反馈网络: 必须是正反馈，反馈信号即是 放大电路的输入信号。 (3) 选频网络: 保证输出为单一频率的正弦波，即使 电路只在某一特定频率满足自激振荡 条件。 (4) 稳幅环节: 使电路能从?AuF ? 1 ，过渡到?AuF ?  =1，从而达到稳幅振荡。 * 9.1.2 RC正弦波振荡器 RC选频网络 正反馈网络 同相比例电路 放大信号 用正反馈信号uf 作为输入信号 选出单一频率的信号 1. 电路结构 uf – + R + + ∞ R2 R1 C R C – uO – + * 式中 ： R + + ∞ R2 R1 C R C – uO – + uf – + 根据相位条件： 又放大电路是同相放大器: （式*） 将 代入式*得 * R + + ∞ R2 R1 C R C – uO – + RC桥式振荡器的振荡频率为 为了满足自激振荡的起振幅度条件 起振条件 稳定振荡 * 带稳幅环节的电路实例1 热敏电阻具有负温度系 数，利用它的非线性可以 自动稳幅。 在起振时，由于 uO 很 小，流过RF的电流也很小， 于是发热少，阻值高，使 RF 2R1；即?AuF?1。 随着振荡幅度的不断加强， uO增大，流过RF 的电流也 增大，RF受热而降低其阻 值，使得Au下降，直到RF=2 R1时，稳定于?AuF?=1， 振荡稳定。 半导体 热敏电阻 R + + ∞ RF R1 C R C – uO – + * 半导体 热敏电阻 稳幅过程： 思考： 若热敏电阻具有正温度系数，应接在何处？ uo t RF Au R + + ∞ RF R1 C R C – uO – + * 带稳幅环节的电路实例2 ID UD 振荡幅度较小时 正向电阻大 振荡幅度较大时 正向电阻小 利用二极管的正向伏安特性的非线性自动稳幅。 R + + ∞ RF2 R1 C R C – uO – + D1 D2 RF1 稳幅环节 * 图示电路中，