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第八章 波形的发生和信号的转换 第八章 波形的发生和信号的转换 §8.1 正弦波振荡电路 一、正弦波振荡的条件和电路的组成 1. 正弦波振荡的条件 2. 起振与稳幅：输出电压从幅值很小、含有丰富频率，到仅有一种频率且幅值由小逐渐增大直至稳幅。 2. 起振与稳幅 3. 基本组成部分 相位条件的判断方法：瞬时极性法 5. 分类 二、RC 正弦波振荡电路 RC串并联选频网络的频率响应 2. 电路组成 3. RC 桥式正弦波振荡电路（文氏桥振荡器） 频率可调的文氏桥振荡器 讨论一：合理连接电路，组成文氏桥振荡电路 讨论二：判断图示电路有可能产生正弦波振荡吗？ 三、LC 正弦波振荡电路 1. LC并联网络的选频特性 LC选频放大电路→正弦波振荡电路 2. 变压器反馈式电路 3. 电感反馈式电路 3. 电感反馈式电路 4. 电容反馈式（电容三点式）电路 四、石英晶体正弦波振荡电路 2. 电路 讨论三：改错，使电路有可能产生正弦波振荡 讨论四 §8.2 电压比较器 一、概述 3. 几种常用的电压比较器 4、集成运放的非线性工作区 二、单限比较器 输出限幅电路 为适应负载对电压幅值的要求，输出端加限幅电路。 输出限幅电路 2. 一般单限比较器 三、滞回比较器 2. 工作原理及电压传输特性 讨论一：如何改变滞回比较器的电压传输特性 四、窗口比较器 五、集成比较器 讨论三：从电压传输特性识别电路，画波形 讨论四：带有二极管电路的分析方法 讨论五：电子电路时测量信号的选择 讨论六：利用Multisim分析电压传输特性 §8.3 非正弦波发生电路 一、常见的非正弦波 二、矩形波发生电路 输出无稳态，有两个暂态；若输出为高电平时定义为第一暂态，则输出为低电平为第二暂态。 2. 电路组成 3. 工作原理：分析方法 4. 波形分析 5. 占空比可调电路 三、三角波发生电路 1. 电路组成 用积分运算电路可将方波变为三角波。 2. 工作原理 3. 波形分析 四、锯齿波发生电路 五、波形变换电路 3. 三角波变正弦波 讨论一 讨论二：设计实现将峰值为1V、频率为100Hz的正弦波输入电压变换为峰值为5V、频率为200Hz锯齿波电压的电路。 §8.3 信号的转换 一、概述 信号的发送：调幅、调频、调相 信号的接收：解调 信号对负载的驱动：i-u，u-i 信号的预处理：AC-DC（整流、检波、滤波） DC-AC（斩波） 信号的接口：A-D（如 u-f ），D-A 二、 u-i 转换电路 豪兰德电流源电路 三、精密整流电路 精密整流电路的组成 全波精密整流电路 四、u-f 转换电路（压控振荡器） 2. 复位式压控振荡器 1. 电荷平衡式压控振荡器 讨论：已知三极管饱和压降为0。 已知uO1和uO2的峰-峰值均为10V，二极管为理想二极管。1. 求出稳压管的稳压值UZ和R4的阻值；2. 定性画出uO1、uO2的波形图；3. 求解q的表达式。 一、概述 二、u-i 转换电路 三、精密整流电路 四、u-f 转换电路 若信号源不能输出电流，则选电路一；若信号源能够输出一定的电流，则可选电路二。 若负载需接地，则上述两电路均不符合要求。 电路一 电路二 引入了电流串联负反馈 引入了电流并联负反馈 电路既引入了负反馈，又引入了正反馈。 Ro=∞! 如何求解输出电阻？ 参阅6.7.1节 理想运放情况下： 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。 设R＝Rf 对于将二极管和晶体管作电子开关的集成运放应用电路，在分析电路时，首先应判断管子相当于开关闭合还是断开，它们的状态往往决定于输入信号或输出信号的极性。 半波整流，若加uI的负半周，则实现全波整流 为什么是 精密整流？ 二倍频三角波 绝对值运算电路 1. 电荷平衡式压控振荡器 电路的组成：由锯齿波发生电路演变而来。 ≈T 电位器滑动端在最上端时： 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。 1. 电压比较器的功能：比较电压的大小。 输入电压是模拟信号；输出电压表示比较的结果，只有高电平和低电平两种情况，为二值信号。使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。 广泛用于各种报警电路。 2. 电压比较器的描述方法 :电压传输特性 uO＝f(uI) 电压传输特性的三个要素： （1）输出高电平UOH