《电子应用技术项目教程（第4版）》课件 项目5信号发生器的制作.ppt

一种实用的石英晶体振荡电路(皮尔斯晶体振荡电路)如图5.11所示，调节C3可以微调输出频率,使振荡器的信号频率更为准确。图5.11皮尔斯晶体振荡电路在电子设备中,有时要用到一些非正弦波信号。例如,在数字电路中经常用到上升沿和下降沿都很陡峭的方波和矩形波;在电视扫描电路中要用到锯齿波等,我们把除正弦波之外的波形统称为非正弦波。本节主要介绍方波、三角波、锯齿波信号产生电路的基本形式和工作原理,非正弦波振荡电路通常由迟滞电压比较器和RC充放电电路组成,工作过程一张一弛,所以又将这些电路称为张弛振荡电路。5.2非正弦波振荡电路知识链接1.电路组成方波信号发生器又称多谐振荡器,常用在脉冲和数字系统中作为信号源。图5.12(a)所示为方波信号发生器的基本电路,它是在滞回比较器的基础上,增加一条RC充放电负反馈支路构成的。它工作于比较器状态,Rf和C构成负反馈回路,R1、R2构成正反馈回路,电路的输出电压由集成运放的同相输入端电压UP与反相输入端电压UN比较决定。5.2.1方波信号发生器2.电路工作原理假设电容的初始电压为0,因而UN=0;电源刚接通时,由于电路中的电流由零突然增大,产生了电冲击,在同相输入端获得一个最初的输入电压。因为电路中有强烈的正反馈回路,使输出电压迅速升到最大值+UZ。图5.12方波信号发生器1.电路组成5.2.2三角波信号发生器图5.13方波-三角波信号发生器2．电路工作原理在电路接通电源的瞬间，设Al的同相输入端电压uP为负值，则uo1=?UZ，电容C被反向充电，积分器A2的输出电压uo2以从零开始线性上升。经R2反馈后，A1的同相输入端电压uP由负值渐渐上升。当uo2达到某值正好使up由负值升到稍大于零时，过零电压比较器A1输出翻转，使uo1迅速跳变到+UZ。此时uP的值可由下式求出：上式表明，当uo2上升到UZ时，电压比较器A1发生翻转，uo1由?UZ变成+UZ。当然，此时uP的值也随之突变为正值。uo1变成正值(+UZ)后，积分器的输出电压uo2开始线性下降，A1同相端的电压uP也逐渐下降。当uo2降至正好使uP由正值降至稍小于零时，电压比较器A1又发生翻转，uo2迅速由+UZ跳变成?UZ。电压比较器再次翻转到?UZ时的uP值为：电路的工作波形如图5.13（b）所示。在A1的输出端可以得到方波，在A2的输出端可以得到三角波。方波的幅值为UZ，三角波的幅值为。可得方波和三角波信号的周期为：如果三角波是不对称的,即上升时间不等于下降时间,则为锯齿波。图5.14(a)为锯齿波信号发生器的电路图,图中A2构成的积分器有两条积分支路:VD1→R3→C与VD2→R4→C。当uo1的输出为正电压时,电容C通过二极管VD1及电阻R3正向充电,当uo1的输出为负电压时,电容C通过VD2及R4反向充电。如果R3R4,则三角波的下降时间小于上升时间,形成锯齿波。图5.14(b)为矩形波-锯齿波信号发生器的波形图。如果R3R4,则锯齿波的形状与图5.14(b)相反,uo1矩形波的占空比大于50%。5.2.3锯齿波信号发生器图5.14锯齿波信号发生器ICL8038是一种集波形产生与变换于一体的多功能单片集成函数信号发生器,它能产生4种基本波形:正弦波、矩形波、三角波和锯齿波。矩形波的占空比可任意调节,它的输出频率范围也非常宽,可以从0.001Hz到1MHz。在典型应用情况下,输出波形的失真度小,线性度好。5.2.4集成函数信号发生器8038的简介图5.15ICL8038芯片的引脚功能图5.16ICL8038接成的多种信号发生器的电路图知识小结*******目录学习目标工作任务知识链接知识小结学习目标1.会识别和测试相关电子元器件的质量好坏。2.能完成音频信号发生器的制作。知识目标能力目标了解振荡与自激振荡的概念、产生振荡的条件;掌握各种振荡电路的结构、工作原理、频率计算;掌握振荡电路的应用。返回素质目标1.培养工作责任心与职业道德。2.培养语言表达、沟通协调能力。工作任务图5.1音频信号发生器的电路原理图（1）增强专业意识,培养良好的职业道德和职业习惯。

（2）熟悉音频信号发生器的电路结构,理解其工作原理。

（3）能正确安装音频信号发生器

（4）掌握音频信号发生器的频率调节与测试方法。1.实训目标

（1）各小组制订工作计划。（2）认识并掌握文氏电桥振荡电路原理图,明确元器件连接和电路连线。（3）画出装配图。（4）完成电路所需元器件的检测。（5）根据装配图制作文氏电桥振荡电路。（6）完成电路功能检测