第9章4b非正弦波发生电路.ppt

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,9.4,（,b,）非正弦波发生电路,一、常见的非正弦波,二、矩形波发生电路,三、三角波发生电路,四、锯齿波发生电路,五、波形变换电路,一、常见的非正弦波,矩形波,三角波,锯齿波,尖顶波,阶梯波,矩形波是基础波形，可通过波形变换得到其它波形。,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。,1.,基本组成部分,（,1,）开关电路：输出只有高电平和低电平两种情况，称为两种状态；因而采用电压比较器。,（,2,）反馈网络：自控，在输出为某一状态时孕育翻转成另一状态的条件。应引入反馈。,（,3,）延迟环节：使得两个状态均维持一定的时间，决定振荡频率。,利用,RC,电路实现。,2.,电路组成,正向充电：,u,O,（,+,U,Z,）,R,C,地,反向充电：,地,C,R,u,O,（,U,Z,）,RC,回路,滞回比较器,3.,工作原理：分析方法,方法一：,设电路已振荡，且在某一暂态，看是否能自动翻转为另一暂态，并能再回到原暂态。,方法二：,电路合闸通电，分析电路是否有两个暂态，而无稳态。,设合闸通电时电容上电压为,0,，,u,O,上升，则产生正反馈过程：,u,O,u,N,u,O,，,直至,u,O,U,Z,，,u,P,+,U,T,，,第一暂态。,3.,工作原理：分析,电容正向充电，,t,u,N,，,t,，,u,N,U,Z,；,但当,u,N,+,U,T,时，再增大，,u,O,从+,U,Z,跃变为,-,U,Z,，,u,P,U,T,，,电路进入第二暂态。,电容反向充电，,t,u,N,，,t,，,u,N,-,U,Z,；,但当,u,N,U,T,时，再减小，,u,O,从-,U,Z,跃变为+,U,Z,，,u,P,+,U,T,，,电路返回第一暂态。,第一暂态：,u,O,U,Z,，,u,P,+,U,T,。,脉冲宽度,4.,波形分析,正向充电和反向充电时间常数可调，占空比就可调。,5.,占空比可调电路,为了占空比调节范围大，,R,3,应如何取值？,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。,两个,RC,环节,实际电路将两个,RC,环节合二为一,为什么采用同相输入的滞回比较器？,u,O,要取代,u,C,，,必须改变输入端。,集成运放应用电路的分析方法：,化整为零（分块），分析功能（每块），统观整体，性能估算,2.,工作原理,滞回比较器,积分运算电路,求滞回比较器的电压传输特性：三要素,U,OH,、,U,OL,，,U,T,，,u,I,过,U,T,时曲线的跃变方向。,合闸通电，通常,C,上电压为,0,。设,u,O1,u,P1,u,O1,，,直至,u,O1,U,Z,（,第一暂态）；积分电路反向积分，,t,u,O,，,一旦,u,O,过,U,T,，,u,O1,从,U,Z,跃变为,U,Z,（,第二暂态）,。,积分电路正向积分，,t,u,O,，,一旦,u,O,过,U,T,，,u,O1,从,U,Z,跃变为,U,Z,，,返回第一暂态。重复上述过程，产生周期性的变化，即振荡。,电路状态翻转时，,u,P1,=?,三角波发生电路的振荡原理,3.,波形分析,如何调整三角波的幅值和频率？,为什么为三角波？怎样获得锯齿波？,“理性地调试”：哪些参数与幅值有关？哪些参数与频率有关？先调哪个参数？,四、锯齿波发生电路,1.,R,3,应大些？小些？,2.,R,W,的滑动端在最上端和最下端时的波形？,T,3.,R,3,短路时的波形？,五、波形变换电路,1.,利用基本电路实现波形变换,正弦波变方波、变矩形波，方波变三角波，,三角波变方波，固定频率的三角波变正弦波,如何得到？,利用电子开关改变比例系数,2.,三角波变锯齿波：二倍频,3.,三角波变正弦波,若输入信号的频率变化不大，则可用滤波法实现。,范围是什么？,若输入信号的频率变化较大，则可用折线法实现,。,三角波用傅立叶级数展开，除基波外，还含有,3,次、,5,次,谐波。,讨论一,已知,u,O1,和,u,O2,的峰,-,峰值均为,12V,，,二极管为理想二极管。,1.,求出稳压管的稳压值,U,Z,和,R,4,的阻值；,2.,定性画出,u,O1,、,u,O2,的波形图；,3.,求解,的表达式。,讨论二,现有频率为,1kHz,的正弦波,u,i,，,实现下列变换：,1kHz,的正弦波,u,i,2kHz,的正弦波,2kHz,的,方波,2kHz,的,三角波,