方波及三角波产生电路演示幻灯片.ppt

模 拟 电 子 技 术,方波及三角波产生电路,知识目标：,1.,掌握方波振荡,电路的工作原理；,2.,了解三角波及锯齿波,的,工作原理。,方波振荡,电路,的原理及应用,方波、三角波、锯齿波振荡电路的原理分析,第26讲,教学目标,教学重点,教学难点,能力目标：1.会,分析方波振荡电路；,2.,会,计算振荡电路的振荡频率,一、方波发生电路,二、三角波发生电路,三、锯齿波发生电路,7.2.2 非正弦波发生电路,一、方波产生电路,(,Astable Multivibrator,),1.电路组成和输出波形,R,1,C,8,R,2,R,3,U,Z,u,O,R,积分,电路,滞回比较器,-,U,Z,u,O,u,C,t,U,T+,U,T-,U,Z,1、构成要点：,1）,比较器,能持续翻转,2）,周期,控制（,RC,定时电路）,2、,工作原理,：,设,电源刚接通(,t=0)时,2.振荡频率,占空比=50%,3、占空比可调的矩形波电路,要点,：应改变,C,的充、放电时间常数,C,充电时，充电电流经电位器的上半部、二极管D,1,、,R,f,；,C,放电时，放电电流经,R,f,、二极管D,2,、电位器的下半部。,二、压控方波产生电路,1.积分-施密特触发器型压控振荡器,V,1,V,2,+,V,CC,V,3,施密特,触发器,u,d,u,O,R,C,u,C,I,0,V,4,V,5,压控,恒流源,压控,恒流源,积分器,积分器,镜象,电流源,镜象,电流源,u,O,=,U,OL,V,3,截止，,u,O,=,U,OH,C,充电,至,U,T+,V,3,导通，,C,放电,至,U,T,-,u,O,=,U,OL,u,C,t,U,Om,u,O,t,U,T+,U,T-,占空比 50%,I,0,I,0,2.8038 集成函数发生器,I,01,电子,开关,S,1）原理,11,8,8,+,V,CC,R,R,R,R,S,C,I,01,I,02,u,C,6,9,3,2,-,V,EE,或地,10,反相器,电压跟随器,正弦波变换器,当,Q,=0，S 断开，,C,充电,(,I,01,),至 2/3,V,CC,Q,=1,当,Q,=1，S 闭合，,C,放电,(,I,02,-,I,01,),至 1/3,V,CC,Q,=0,当,I,02,=2,I,01,，引脚 9 输出方波，引脚 3 输出三角波；,当,I,02,2,I,01,，引脚 9 输出矩形波，引脚 3 输出锯齿波。,2）应用,1,2,3,4,5,6,7,8,ICL,8038,14,13,12,11,10,9,13,14,正弦波,失真度调整,正弦波失,真度调整,正弦波输出,三角波输出,矩形波输出,调频偏置,电压输入,调频偏置,电压输出,接电阻,R,A,接电阻,R,B,接电容,C,+,V,CC,-,V,EE,(或地),调占空比和正弦波失真,调,频,率,调占空比和正弦波失真,R,P2,R,P4,R,P1,+,V,CC,-,V,EE,R,R,A,ICL8038,4,5,1,3,10,11,12,8,R,B,R,P3,C,C,1,6,9,2,二、,三角波发生器,三角波发生器波形图,电路与,工作原理,：,三、,锯齿波发生器,应改变积分器的充放电时间常数,充电：(,R,R,),C,，放电：仍为,RC,1.获得三角,波,的基本方法,方波,积分电路,三角,波,2.锯齿波发生电路,在三角波发生电路中，如果电容的充电、放电时间,常数不相等，则可使积分电路的输出为锯齿波。,三、三角波发生电路,小 结,第,7,章,一、信号产生电路的分类：,正弦波振荡:,非正弦波振荡：,RC,振荡器,(低频),LC,振荡器,(高频),石英晶体振荡器,(振荡频率精确),方波、,三角波、,锯齿波等。,二、,正弦波振荡,条件、电路结构和选频电路,1.振荡条件,振幅平衡条件,相位平衡条件,n,=0,1,2,判断电路是否起振采用,瞬时极性法，,即断开反馈,网络，加一信号，如果信号极性逐级变化后，,返回后与原信号同极性，则满足相位平衡条件。,2.振荡电路的两种结构,放大器,选频正,反馈网络,U,o,U,f,U,i,选频,放大器,正反馈,网络,U,o,U,f,U,i,3.选频电路及其特性,1,),RC,串并联式,幅,频,特,性,0,F,u,.,相,频,特,性,0,f,90,90,当,=,0,=1/,RC,时,F,u,=1/3,.,=0,电,路,2,),LC,并联谐振回路,L,u,C,r,+,i,i,L,i,C,阻抗幅频特性,电路,0,Z,Z,0,阻抗相频特性,0,f,90,90,谐振频率,谐振阻抗,回路品质因数,三、,正弦波振荡,电路,1.,RC,桥氏振荡电路,8,C,R,1,R,f,R,C,R,振荡频率,振荡条件,即,自动稳幅措施：,使电,A,u,成为非线性,R,f,串接二极管,(图略),R,f,串接负温度系数热敏电阻,R,1,采用正温度系数热敏电阻,3.,LC,振荡电路,变压器反馈式,L,C,+V,CC,V,R,E,R,B1,R,B2,C,E,C,B,电感三点式,C,+V,CC,V,R,E,R,B1,R,B2,C,E,C,B,L,1,L,2,C,1,电容三点式,+V,CC,V,R,E,R,B1,R,B2,C,E,C,B,L,C,1,C,2,1,2,3,四、,石英晶体振荡,电路,1.等效电路和频率特性,符号,等效电路,r,q,C,0,C,q,L,q,频率特性,f,X,f,P,f,S,串联谐振频率,并联谐振频率,2.,石英晶体谐振电路,串联型,f,=,f,s,，晶体,呈纯阻,并联型,f,s,f,f,p,，晶体,呈感性,五、,比较器,O,u,I,u,O,U,Z,U,REF,U,Z,1.单限电压比较器,传,输,特,性,O,u,I,u,O,U,Z,U,REF,U,Z,特点：,1,),工作在非,线性,区,2,),不存在虚短,(,除了,u,I,=,U,REF,时,),3,),存在虚断,门限电压,U,T,=,U,REF,六、,非正弦波振荡电路,1.产生,方波,振荡的基本原理,C,u,O,R,施密特,触发器,当施密特触发器输出高,(低),电平时，,电容,C,的充电方向不同，每当,u,C,超过上,(下)门限,电压时，施密特触发器的输出电平就发生跳变，使电容改变充电方向，于是形成,u,O,周而复始的高、低电平跳变，即,方波,振荡。,施密特触发器的构成：,迟滞,比较器,(运放接成正反馈),555,定时器,的施密特触发器形式,集成施密特触发器,2.获得三角,波,的基本方法,方波,积分电路,三角,波,2.,迟滞,比较器,(施密特触发器),反相型,迟滞,比较器,u,I,R,R,1,8,U,REF,R,2,R,3,U,Z,P,u,O,O,u,I,u,O,U,T+,U,T,U,Z,U,Z,传输特性,同相型,迟滞,比较器,R,1,R,8,u,I,U,REF,R,2,R,3,U,Z,N,P,u,O,传输特性,O,u,I,u,O,U,T+,U,T-,U,Z,U,Z,门限电压的求法：,根据叠加定理求出同相端电压,u,P,的表达式，当输出状态,变化时，与反相端电压,u,N,相等,此时的输入电压,u,I,即为,门限电压,U,T+,和,U,T,。,学完本节内容后需要掌握以下内容：,1.,掌握振荡,电路的起振条件及判断荡的方法；,2.,掌握RC正弦波振荡电路,的分类及,频率计算。,掌握知识点,