方波三角波电路工作原理讲解-PPT.pptx

方波三角波电路工作原理讲解输出带限幅得单限电压比较器输出带限幅得单限电压比较器输出带限幅得单限电压比较器输出带限幅得单限电压比较器设稳压管得稳定电压为设稳压管得稳定电压为设稳压管得稳定电压为设稳压管得稳定电压为U UZ Z,忽略稳压管得正向导通压降忽略稳压管得正向导通压降忽略稳压管得正向导通压降忽略稳压管得正向导通压降则则则则 u ui i U UR R,u uo o=U UZ ZUZ UZuoRDZURuouiR2+R1+电压传输特性电压传输特性 UOM +UOMuiuoOURu ui iUUUR R 时时时时,u uo o =U UOMOM 二、滞回电压比较器二、滞回电压比较器二、滞回电压比较器二、滞回电压比较器上门限电压上门限电压上门限电压上门限电压下门限电压下门限电压下门限电压下门限电压 电路中引入正反馈电路中引入正反馈电路中引入正反馈电路中引入正反馈(1)(1)提高了比较器得响应速度提高了比较器得响应速度提高了比较器得响应速度提高了比较器得响应速度;(2)(2)输出电压得跃变不就是发输出电压得跃变不就是发输出电压得跃变不就是发输出电压得跃变不就是发生生生生 在同一门限电压上。在同一门限电压上。在同一门限电压上。在同一门限电压上。RF当当 uo=+UOM时时:当当 uo=UOM时时:门限电压受输门限电压受输出电压得控制出电压得控制R2uoui+R1+,分析分析分析分析上门限电压上门限电压上门限电压上门限电压 U UT1T1:u ui i 逐渐增加时得门限电压逐渐增加时得门限电压逐渐增加时得门限电压逐渐增加时得门限电压下门限电压下门限电压下门限电压下门限电压U UT2T2:u ui i 逐渐减小时得门限电压逐渐减小时得门限电压逐渐减小时得门限电压逐渐减小时得门限电压uiuoO UOM+UOM电压传输特性电压传输特性uitOuoOt+UOMUOM两次跳变之间具有迟两次跳变之间具有迟滞特性滞特性滞回比较器滞回比较器RFR2uoui+R1+根据叠加原理根据叠加原理根据叠加原理根据叠加原理,有有有有+URRFR2uoui+R1+u ui iu uo oO O U UOMOM+U UOMOM电压传输特性电压传输特性电压传输特性电压传输特性当参考电压当参考电压当参考电压当参考电压U UR R不等于零时不等于零时不等于零时不等于零时上门限电压上门限电压上门限电压上门限电压下门限电压下门限电压下门限电压下门限电压改变参考电压改变参考电压改变参考电压改变参考电压U UR R,可使传输特性沿横轴移动。可使传输特性沿横轴移动。可使传输特性沿横轴移动。可使传输特性沿横轴移动。可见：可见：传输特性不再对称于纵轴，传输特性不再对称于纵轴，定义定义定义定义:回差电压回差电压回差电压回差电压 u ui iu uo oO O U UOMOM+U UOMOM电压传输特性电压传输特性电压传输特性电压传输特性与过零比较器相比具有以下优点与过零比较器相比具有以下优点与过零比较器相比具有以下优点与过零比较器相比具有以下优点:1 1、改善了输出波形在跃变时得陡度。改善了输出波形在跃变时得陡度。改善了输出波形在跃变时得陡度。改善了输出波形在跃变时得陡度。2 2、回差提高了电路得抗干扰能力回差提高了电路得抗干扰能力回差提高了电路得抗干扰能力回差提高了电路得抗干扰能力,U U越大越大越大越大,抗干扰抗干扰抗干扰抗干扰 能力越强。能力越强。能力越强。能力越强。结论结论结论结论:1 1、调节调节调节调节R RF F 或或或或R R2 2 可以改变回差电压得大小。可以改变回差电压得大小。可以改变回差电压得大小。可以改变回差电压得大小。2 2、改变改变改变改变U UR R可以改变上、下门限电压可以改变上、下门限电压可以改变上、下门限电压可以改变上、下门限电压,但不影回差但不影回差但不影回差但不影回差 电压电压电压电压 U U。电压比较器在数据检测、自动控制、超限控制报电压比较器在数据检测、自动控制、超限控制报电压比较器在数据检测、自动控制、超限控制报电压比较器在数据检测、自动控制、超限控制报警与波形发生等电路中得到广泛应用。警与波形发生等电路中得到广泛应用。警与波形发生等电路中得到广泛应用。警与波形发生等电路中得到广泛应用。信号发生器得作用信号发生器得作用信号发生器得作用信号发生器得作用:产生一定频率、幅值得输出波形产生一定频率、幅值得输出波形产生一定频率、幅值得输出波形产生一定频率、幅值得输出波形(如正弦波、如正弦波、如正弦波、如正弦波、方波、三角波、锯齿波等方波、三角波、锯齿波等方波、三角波、锯齿波等方波、三角波、锯齿波等)。特点特点特点特点:不用外接输入信号不用外接输入信号不用外接输入信号不用外接输入信号 即可产生输出信号。即可产生输出信号。即可产生输出信号。即可产生输出信号。在电子电路中用以产生各类电子信号得电路称在电子电路中用以产生各类电子信号得电路称在电子电路中用以产生各类电子信号得电路称在电子电路中用以产生各类电子信号得电路称为信号发生器为信号发生器为信号发生器为信号发生器,又称波形发生器或振荡器。又称波形发生器或振荡器。又称波形发生器或振荡器。又称波形发生器或振荡器。7、4 集成运放在波形产生方面得应用集成运放在波形产生方面得应用7、4、2 矩形波信号发生矩形波信号发生器器1 1、电路结构电路结构电路结构电路结构 由滞回比较器、由滞回比较器、由滞回比较器、由滞回比较器、RC RC充放电电路组成充放电电路组成充放电电路组成充放电电路组成,电容电压电容电压电容电压电容电压u uC C 即就是比较即就是比较即就是比较即就是比较器得输入电压器得输入电压器得输入电压器得输入电压(u-),-),2 2、工作原理工作原理工作原理工作原理设电源接通时设电源接通时设电源接通时设电源接通时,u uo o =+=+U UOMOM ,u uC C(0)=0(0)=0。电阻电阻电阻电阻R R2 2两端得电压两端得电压两端得电压两端得电压U UR R即就是比较即就是比较即就是比较即就是比较器得参考电压器得参考电压器得参考电压器得参考电压(u+)。u uo o 通过通过通过通过 R RF F 对电容对电容对电容对电容C C充电充电充电充电,u uC C 按指数规律增长。按指数规律增长。按指数规律增长。按指数规律增长。R RF FC Cu uC C+R R1 1R R2 2u uo o+充电充电充电充电U UR R+10大家应该也有点累了,稍作休息大家有疑问得大家有疑问得大家有疑问得大家有疑问得,可以询问与交流可以询问与交流可以询问与交流可以询问与交流当当当当 u uo o =+=+U UOMOM时时时时,电容充电容充电容充电容充电电电电,u uC C上升上升上升上升,电容放电电容放电电容放电电容放电,u uC C下降下降下降下降,当当当当u uC C U UR R 时时时时,u uo o 跳变成跳变成跳变成跳变成 U UOMOM当当当当 u uC C|U UR R|时时时时,u uo o又再次跳变为又再次跳变为又再次跳变为又再次跳变为 +U UOMOM ,电容又重新充电。电容又重新充电。电容又重新充电。电容又重新充电。放电放电放电放电2 2、工作原理工作原理工作原理工作原理R RF FC Cu uC C+R R1 1R R2 2u uo o+充电充电充电充电U UR R+R RF FC Cu uC C+R R1 1R R2 2u uo o+U UR R+ucuoO UOM+UOM滞回比较器得电压传输特性滞回比较器得电压传输特性3 3、工作波形工作波形工作波形工作波形充电充电充电充电放电放电放电放电uouCt t1 1t t3 3t t2 2T=TT=T1 1+T+T2 2电容充放电过程电容充放电过程电容充放电过程电容充放电过程,u uC C 得响应规律为得响应规律为得响应规律为得响应规律为4 4、周期与频率周期与频率周期与频率周期与频率T T1 1T T2 2T T U UOMOM+U UOMOM0 0t t在充电过程中在充电过程中在充电过程中在充电过程中在放电过程中在放电过程中在放电过程中在放电过程中充电充电充电充电放电放电放电放电uouCt t1 1t t3 3t t2 2T T1 1T T2 2T T0 0t t U UOMOM+U UOMOM在充电过程中在充电过程中在充电过程中在充电过程中在放电过程中在放电过程中在放电过程中在放电过程中则矩形波得周期为则矩形波得周期为则矩形波得周期为则矩形波得周期为由于上述电路得充放电时间常数相同由于上述电路得充放电时间常数相同由于上述电路得充放电时间常数相同由于上述电路得充放电时间常数相同:=RFC 所以所以所以所以矩形波得频率矩形波得频率矩形波得频率矩形波得频率矩形波常用于数字电路中作为信号源矩形波常用于数字电路中作为信号源矩形波常用于数字电路中作为信号源矩形波常用于数字电路中作为信号源 在脉冲电路中在脉冲电路中在脉冲电路中在脉冲电路中,通常将矩形波得高电平时间通常将矩形波得高电平时间通常将矩形波得高电平时间通常将矩形波得高电平时间T T1 1与周与周与周与周期期期期T T之比称为占空比之比称为占空比之比称为占空比之比称为占空比,用字母用字母用字母用字母q q表示表示表示表示,即即即即:上述电路得占空比为上述电路得占空比为上述电路得占空比为上述电路得占空比为 则占空比为则占空比为则占空比为则占空比为50%50%得矩形波就称为方波。得矩形波就称为方波。得矩形波就称为方波。得矩形波就称为方波。1、基本电路、基本电路:方波发生器方波发生器 矩形波矩形波积分电路积分电路三角三角波波反向积分电路反向积分电路方波发生器方波发生器+RR1R2C+uc-+RR2Cuo此电路要求前后电路得时间常数配合此电路要求前后电路得时间常数配合好好,不能让积分器饱与。不能让积分器饱与。7、4、3 三角波与锯齿波信号发生三角波与锯齿波信号发生器器+RR1R2C+uc-+RR2Cuouo1uo三角波得周期由方波发生器确定三角波得周期由方波发生器确定,其幅值也由周其幅值也由周期期T与参数与参数R、C决定。决定。0uo1tUom-UomR1R2 R4R3UZDZA1 uiuO1CuOR5A2R三角波发生器三角波发生器由由组成组成A1 滞回电压比较器滞回电压比较器A2 反相积分电路反相积分电路 2、实用得三角波发生器实用得三角波发生器(1)(1)电路结构电路结构电路结构电路结构(2)(2)工作原理工作原理工作原理工作原理A1:滞回比较器滞回比较器 因因 u-=0,所以当所以当 u+=0时时,A1状态改状态改变变输出输出输出输出 u uo1o1 改变改变改变改变(+(+(+(+U UZ Z 跃变到跃变到跃变到跃变到 U UZ Z 或或或或 U UZ Z 跃变到跃变到跃变到跃变到+U UZ Z),),),),当当同时积分电路得输入、输出电压也随之改变。同时积分电路得输入、输出电压也随之改变。同时积分电路得输入、输出电压也随之改变。同时积分电路得输入、输出电压也随之改变。Cuo1R4DZR2+R1uoR5R+A2A1R3u+1=u-1输出输出输出输出 u uo1o1 改变改变改变改变(+(+(+(+U UZ Z 跃变到跃变到跃变到跃变到 U UZ Z 或或或或 U UZ Z 跃变到跃变到跃变到跃变到+U UZ Z)。由此可得门限电压由此可得门限电压由此可得门限电压由此可得门限电压:上门限电压上门限电压上门限电压上门限电压下门限电压下门限电压下门限电压下门限电压uo1uoO UZ+UZTT1T2(3)(3)工作波形工作波形工作波形工作波形(4)(4)周期与频率周期与频率周期与频率周期与频率T=T1+T2=2T1=2T2uo1 UZ UZtOuo这里取这里取t t0=T1时进行计算时进行计算,由工作波形可见由工作波形可见由图示积分电路可得输出电压由图示积分电路可得输出电压uo得表达式为得表达式为uo1uoO UZ+UZ(4)(4)周期与频率周期与频率周期与频率周期与频率T=T1+T2=2T1=2T2 由此可得由此可得 即即则周期则周期则周期则周期振荡频率振荡频率振荡频率振荡频率幅值幅值幅值幅值