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方波产生电路

矩形波产生电路是一种能够直接产生矩形波的非正弦信号发生电路。由于矩

形波包含极丰富的谐波，因此，这种电路又称为多谐振荡器。

1．电路组成

矩形波产生电路如图所示，它是在迟滞比较器的基础上，把输出电压经R、

f

C反馈集成运放的反相端。在运放的输出端引入限流电阻R和两个稳压管而组成

的双向限幅电路。

2．工作原理

在接通电源的瞬间，图XX_01电路的输出电压究偏于正向饱和还是负向饱

和，纯属偶然。设输出电压偏于负饱和值，即时，则集成运放同相端的

电压为

（1）

而时电容反向充电，v由零变负。在v高于v之前，不变。

ccp

当v下降到略低于v时，v从–V跳变到+V。与此同时，v由

cpoZZp

变为

（2）

而是电容充电，在v低于v以前，不变。当v上升到略

cpc

高于v时，v从+V跳到–V。如此循环不已，产生振荡，输出矩形波。

poZZ

3．振荡周期

图XX_02画出了在时的一个方波图XX_02

的典型周期内输出端及电容C上的电压波形。

当时，，则在的时

间内电容C上的电压v将以指数规律由

c

向+V方向变化，根据一阶RC电

z

路的三要素法：

（1）时间常数

（2）在t时刻v的初始值

1C

（3）若，v的终了值是+V

CZ

则得（3）

其中，且t≤t≤t。

12

当时，，将这些条件代入式（3），

得出（4）

图XX_03

通常将矩形波为高电平的持续时间与振荡周期的比

称为占空比。对称方波的占空比为50%。如需产生占空

比小于或大于50%的矩形波，只需适当改变电容C的正、

反向充电时间常数即可。实现此目标的一个方案是，将图XX_03所示网络接入

、

图XX_01中节点ON间，代替电阻R。这样，当v为正时，D导通而D截

fO12

止，反向充电时间常数为RC；当v为负时，D截止而D导通，正向充电时间