波形发生器(第7章).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,电子技术,第七章,波形发生电路,模拟电路部分,第七章 波形发生电路,7.1,方波发生器,7.2,三角波发生器,7.3,锯齿波发生器,7.4,压频转换,7.5,正弦波发生器,一、电路结构,上下门限电压：,下行的迟滞比较器，输出经积分电路再输入到此比较器的反相输入端。,+,+,R,R,1,R,2,C,+,u,c,u,o,7.1,方波发生器,二、工作原理,1.,设,u,o,=,+,U,OM,此时，输出给,C,充电!,则：,u,+,=U,H,0,t,u,o,U,OM,-,U,OM,U,+H,u,c,0,t,一旦,u,c,U,H,就有,u,-,u,+,在,u,c,U,H,时，,u,-,u,+,u,o,保持,+U,OM,不变；,u,o,立即由,U,OM,变成,U,OM,+,+,R,R,1,R,2,C,+,u,c,u,o,此时，,C,经输出端放电。,2.,当,u,o,=,-,U,OM,时，,u,+,=U,L,u,c,降到,U,L,时，,u,o,上翻,。,U,H,u,c,t,U,L,当,u,o,重新回到,U,OM,以后，电路又进入另一个,周期性的变化。,+,+,R,R,1,R,2,C,+,u,c,u,o,0,U,H,u,c,t,U,L,U,OM,u,o,0,t,-,U,OM,T,输出波形：,+,+,R,R,1,R,2,C,+,u,c,u,o,RC,电路：,起反馈和延迟作用，获得一定的频率。,下行迟滞比较器：,起开关作用，实现高低电平的转换。,+,+,R,R,1,R,2,C,+,u,c,u,o,方波发生器各部分的作用：,三、周期与频率的计算,f,=1/,T,u,c,上升阶段表示式,:,u,c,下降阶段表示式,:,u,c,0,U,H,t,U,L,T,1,T,2,方波发生器电路的改进：,+,+,R,R,1,R,2,C,+,u,c,u,o,+,+,R,R,1,R,2,C,+,u,c,u,o,U,Z,思考题：,点,b,是电位器,R,W,的中点，点,a,和点,c,是,b,的上方和下方的某点。试定性画出点电位器可动端分别处于,a,、,b,、,c,三点,时的,u,o,-,u,c,相对应的波形图。,-,+,+,+,R,W,R,1,R,2,C,u,c,u,o,D,1,D,2,a,b,c,反向积分电路,方波发生器,电路一：,方波发生器,矩形波,积分电路,三角波,+,+,R,R,1,R,2,C,+,u,c,-,+,+,R,R,2,C,u,o,此电路要求前后电路的时间常数配合好，不能让积分器饱和。,7.2,三角波发生器,+,+,R,R,1,R,2,C,+,u,c,-,+,+,R,R,2,C,u,o,u,o,1,u,o,三角波的周期由方波发生器确定，其幅值也由周期,T,和,参数,R,、,C,决定。,0,u,o,1,t,U,om,-,U,om,电路二：,电路一的改型,+,+,+,+,A,1,A,2,u,o,u,o,1,R,02,R,01,R,C,R,2,R,1,反向积分电路,上行迟滞比较器,特点：,由,上行的迟滞比较器,和,反相积分器,级联构成，迟滞比较器的输出作为反相积分器的输入，反相积分器的输出又作为迟滞比较器的输入。,+,+,u,o,R,R,1,R,2,u,i,u,o,u,i,0,U,om,-,U,om,U,H,U,L,上行的迟滞比较器,回顾,:,上下门限电压：,回顾,:,反相积分器,u,i,-,+,+,R,R,2,C,u,o,u,i,=-,U,u,i,=+,U,t,u,o,0,+,U,om,-,U,om,+,+,+,+,A,1,A,2,u,o,u,o,1,R,02,R,01,R,C,R,1,R,2,0,0,u,o,1,t,U,Om,U,Om,u,o,t,U,H,U,L,周期和频率的计算：,t,u,o,U,H,U,L,T,+,+,+,+,A,1,A,2,u,o,u,o,1,R,02,R,01,R,C,R,1,R,2,T,1,T,2,电路三：,是电路二的改型电路,调整电位器,R,W,可以使三角波上下移动。即给纯交流的三角波叠加了一个直流分量。,+,E,-,E,R,W,+,+,+,+,A,1,A,2,u,o,u,o,1,R,02,R,01,R,C,R,2,R,1,t,u,o,T,1,T,2,-,+,+,R,2,R,1,+,+,R,R,2,C,u,o,R,+,T,1,时间段，电容,C,通过,R,放电,T,2,时间段，电容,C,通过,R,充电,充放电,的,时间,T,1,、,T,2,可,通过,R,、,R,调整。,当,R,=0,时，则为锯齿波发生器。,电路四：,是电路二的改进电路,u,o,1,被嵌位,于,U,z,u,o,t,-,+,+,R,2,R,1,+,+,R,4,C,u,o,R,+,R,3,改变三角波发生器中积分电路的充放电时间常数，使放电的时间常数为,0,，即把三角波发生器转换成了锯齿波发生器。,u,c,t,7.3,锯齿波发生器,-,+,+,R,2,R,1,+,+,R,4,C,u,o,R,+,R,3,|,u,i,|,1,，,且,A,+,B,=2,n,，,即可起振。,问题,2,：,如何稳幅？,起振后，输出将逐渐增大，若不采取稳幅，这时若,|,AF,|,仍大于,1,，则输出将会饱和失真。,达到需要的幅值后，将参数调整为,AF,=1,，,即可稳幅。,具体方法将在后面具体电路中介绍。,起振并能稳定振荡的条件：,7.5.2,RC,振荡电路,用,RC,电路构成选频网络的振荡电路即所谓的,RC,振荡电路，可选用的,RC,选频网络有多种，这里只介绍,文氏桥选频电路,。,R,1,C,1,R,2,C,2,一、选频电路,时，相移为,0,。,R,1,C,1,R,2,C,2,如果：,R,1,=,R,2,=,R,，,C,1,=,C,2,=,C,，,则：,传递函数：,相频特性：,幅频特性：,f,o,f,+90,90,f,二、用运放组成的,RC,振荡器,所以，要满足相位条件，只有在,f,o,处,因为：,u,o,_,+,+,R,2,R,C,R,C,R,1,能自行启动的电路（,1,）,u,o,t,R,t,A,半导体,热敏电阻,起振时，,R,T,略大于,2,R,1,，使,|,AF,|1,，,以便起振；,_,+,+,R,T,R,C,R,C,R,1,t,u,o,起振后，,u,o,逐渐增大,则,R,T,逐渐减小，使得输出,u,o,为,某值时，,|,AF,|=1,，,从而稳幅。,能自行启动的电路（,2,）,R,22,为一小电阻，使,(,R,21,+,R,22,),略大于2,R,1,，,|,AF,|1,，,以便起振；,_,+,+,R,21,R,C,C,R,1,R,22,D,1,D,2,随着,u,o,的增加，,R,22,逐渐被短接，,A,自动下降到使,|,AF,|=1,，,使得输出,u,o,稳定在某值。,输出频率的调整：,通过调整,R,或,/,和,C,来调整频率。,_,+,+,R,F,u,o,R,C,C,R,K,K,R,1,R,1,R,2,R,2,R,3,R,3,C,：,双联可调电容，改变,C,，,用于细调振荡频率。,K,：,双联波段开关，切换,R,，,用于粗调振荡频率。,电子琴的振荡电路电路：,_,+,+,R,F,1,u,o,R,1,C,C,R,D,1,D,1,R,F,2,R,28,R,27,R,26,R,25,R,24,R,23,R,22,R,21,三、用分立元件组成的,RC,振荡器,R,C,R,C,+,U,CC,R,1,C,2,C,3,R,3,R,2,R,E,2,C,1,R,C2,T,1,R,E,1,C,E,T,2,R,C1,R,F,+,+,+,+,+,+,+,+,u,be,RC,网络正反馈，,R,F,、,R,E,1,组成负反馈，调整到合适的参数则可产生振荡。,7.5.3,LC,振荡电路,LC,振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分离元件组成放大电路。本节只对,LC,振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判别。,首先介绍一下,LC,选频网络。,谐振时回路电流比总电流大的多，外界对谐振回路的影响可以忽略！,C,L,R,+,+,+,例1：,正反馈,+,U,CC,C,C,1,C,2,频率由,LC,谐振网络决定。,例2：,正反馈,频率由,C,、,L,1,、,L,2,谐振网络决定。,+,U,CC,C,C,1,L,1,L,2,C,2,u,L,1,u,L,2,u,C,设,u,B,u,C,u,D,u,B,u,L,2,u,be,u,L,1,D,例3：,正反馈,设,u,B,u,C,u,C,1,u,C,2,u,B,频率由,L,、,C,1,、,C,2,组成的谐振网络决定,。,+,U,CC,C,1,L,C,2,A,B,C,+,+,u,L,u,C,1,u,C,1,减小时，,u,C,2,如何变化？,设,L,、,C,1,、,C,2,组成的谐振网络中的电流为,i,，则,i,i,例4：,正反馈,+,U,CC,C,1,C,2,设,u,B,u,C,u,E,u,be,u,A,A,E,C,B,u,be,+,u,C,1,频率由,L,、,C,1,、,C,2,组成的谐振网络决定,。,第七章,结束,电子技术,模拟电路部分,