波形产与变换电路.ppt

9.2 非正弦波发生电路 9.2.1 比较器 9.2.2 非正弦波发生电路 9.2.1 比较器 一、固定幅度比较器 二、滞回比较器 三、窗口比较器 四、比较器的应用 比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。 常用的幅度比较电路有电压幅度比较器、窗口比较器和具有滞回特性的比较器。这些比较器的阈值是固定的，有的只有一个阈值，有的具有两个阈值。 一、固定幅度比较器 (1) 过零比较器和电压幅度比较器 过零电压比较器是典型的幅度比较电路，它的电路图和传输特性曲线如图14.01所示。 (a) (b) 图14.01 过零电压比较器 (a)电路图 (b)传输特性曲线 将过零电压比较器的一个输入端从接地改接到一个电压值VREF 上 , 就得到电压幅度比较器，它的电路图和传输特性曲线如图14.02所示。 图14.02 固定电压比较器 (a)电路图 (b)传输特性曲线 (2)比较器的基本特点 工作在开环或正反馈状态。 开关特性，因开环增益很大，比较器的输出只有高电平和低电平两个稳定状态。 非线性，因大幅度工作，输出和输入不成线性关系。 * * 第9章 波形产生与变换电路 9.1 正弦波振荡电路 9.2 非正弦波发生电路 正弦波发生电路能产生正弦波输出，它是在放大电路的基础上加上正反馈而形成的，它是各类波形发生器和信号源的核心电路。正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器。 9.1.1 产生正弦波的条件 9.1.2 RC正弦波振荡电路 9.1.3 LC正弦波振荡电路 9.1.1 产生正弦波的条件 一、 正弦波发生电路的组成 二、 产生正弦波的条件 三、 起振条件和稳幅原理 一、正弦波发生电路的组成 为了产生正弦波，必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。但是，这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波，这是由于很难控制正反馈的量。 如果正反馈量大，则增幅，输出幅度越来越大，最后由三极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。 反之，如果正反馈量不足，则减幅，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。 为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。选频网络由R、C和L、C等电抗性元件组成。正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。正弦波发生电路的组成 放大电路 正反馈网络 选频网络 稳幅电路 二、 产生正弦波的条件 产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。只不过负反馈放大电路中是由于信号频率达到了通频带的两端，产生了足够的附加相移，从而使负反馈变成了正反馈。在振荡电路中加的就是正反馈，振荡建立后只是一种频率的信号，无所谓附加相移。 振荡条件 幅度平衡条件 相位平衡条件 ?AF = ?A+? F= ?2n? (a) 负反馈放大电路 (b) 正反馈振荡电路 图11.01 振荡器的方框图 比较图11.01(a) 和 (b)就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。由于振荡电路的输入信号 ，所以 。由于正、负号的改变 振荡器在刚刚起振时，为了克服电路中的损耗，需要正反馈强一些，即要求 这称为起振条件。 三、 起振条件和稳幅原理 既然 ，起振后就要产生增幅振荡，需要靠三极管大信号运用时的非线性特性去限制幅度的增加，这样电路必然产生失真。这就要靠选频网络的作用，选出失真波形的基波分量作为输出信号，以获得正弦波输出。 也可以在反馈网络中加入非线性稳幅环节，用以调节放大电路的增益，从而达到稳幅的目的。这在下面具体的振荡电路中加以介绍。 9.1.2 RC正弦波振荡电路 一、 RC网络的频率响应 二、 RC文氏桥振荡器 一、 RC网络的频率响应 RC串并联网络的电路如图11.02(a) 所示。RC串联臂的阻抗用Z1表示，RC并联臂的阻抗用Z2表示。其频率响应如下: 图11.02(a) RC串并联网络 1 ) 1 2 2 C w 1 R C R 1 j( ) 1 ( 2 1 2 1 C R C R w - + + + = R / j + ) C j