《模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 波形产生电路与变换电路

第六章波形产生电路与变换电路 61非正弦波产生电路 6.2集成函数发生器 6.3正弦波产生电路

第六章 波形产生电路与变换电路 6.1 非正弦波产生电路 6.2 集成函数发生器 6.3 正弦波产生电路

61非正弦波产生电路 K 图6-1利用电容充放电产生脉冲波形原理图

6.1 非正弦波产生电路 ＋ － ＋ － 2 K 1 i 充 i放 R C UCC uR uC 图 6 – 1 利用电容充放电产生脉冲波形原理图

由图6-1得 l(0+)=0,ulc(∞) C,充=RC 其三要素为 l(00)=Uc,l2(∞)=0,2放=RC 其充放电的波形如图6-2所示,改变充放电时间常数, 可得到不同波形

uC = uC  =UCC = RC + (0 ) 0, ( ) , 充 uC =UCC uC  = = RC + (0 ) , ( ) 0, 放 由图 6 - 1 得 其三要素为 其充放电的波形如图 6 - 2 所示, 改变充放电时间常数, 可得到不同波形

c T C 图 uc 612 电容充放电的波形

UCC T u C O 放 充 t ( a)  充 ＝  放 ＜＜T UCC T t u C O ( b)  充 ＝  放 T ＜＜ t u C O UCC ( c)  充  放 ,  充 T ＜＜ ＜＜ 图6– 2电容充放电的波形

611矩形波产生电路 R ×× R3 DzI R2 士U 图6-3矩形波产生电路

6.1.1 矩形波产生电路 △ ∞ ＋ － ＋ R Ro uo R3 R2 C uC ±Uz VDz1 VDz2 图 6 – 3 矩形波产生电路

1.工作原理 在图6-3所示电路中,通过R和稳压管VDn、VDa对 输出限幅,如果它们的稳压值相等,即U2=U2=U2那么电 路输出电压正、负幅度对称:Uom+U2,UoL=U,同相 端电位U由a通过R2R3分压后得到,这是引入的正反馈; 一反相端电压受分器电容两端的电压控制

1. 工作原理 在图 6 - 3 所示电路中, 通过Ro和稳压管VDz1、VDz2对 输出限幅, 如果它们的稳压值相等, 即Uz 1 =Uz 2 =Uz , 那么电 路输出电压正、 负幅度对称：UOH=+Uz , UOL=-Uz , 同相 端电位 由uo通过R2、R3分压后得到, 这是引入的正反馈； 反相端电压 受积分器电容两端的电压uC控制。 U U

当电路接通电源时,U与U必存在差别。Ua>U 或UU。,uD=Uom+U2。反之,当出现Ua<U时, u=UoL=Uz°因此,不可能居于其它中间值。设=0(电 源接通时刻,电容两端电压uC=0,滞回比较器的输出电 压uo+U2则集成运放同相输入端的电位为 R R2+R3

当电路接通电源时, 与 。 或 是随机的。 尽管这种差别极其微小, 但一旦出 现 , uo =UOH=+Uz。反之, 当出现 时, uo =UOL=-Uz。因此, uo不可能居于其它中间值。设t=0(电 源接通时刻)，电容两端电压uC=0, 滞回比较器的输出电 压uo=+Uz , U U U U U U U U U U Uz R R R U 2 3 2 +  = +

此时,输出电压u=+U对电容充电,使ln=+U2由零逐渐 上升。在U等于U面以前,"=+V不变。当Ua≥U 时输出电压u从高电平+U跳变为低电平-U2 当uo=-Uz时,集成运放同相输入端的电位也随之发生 跳变,其值为 R R2+R3 同时电容器经R放电,使U=l逐渐下降。在U6等于 U以前,un=-U不变,当U。≤U6时,0从U跳变为 +UU也随之而跳变为B R2+R3 U:,电容器C再次充电 如此周而复始,产生振荡,从u输出矩形波,其波形如图6 4所示

此时, 输出电压uo=+Uz对电容充电, 使 由零逐渐 上升。 , uo=+Uz不变。当 时 输出电压uo从高电平+Uz跳变为低电平-Uz。 当uo =-Uz时, 集成运放同相输入端的电位也随之发生 跳变, 其值为 uo = +Uz U U U  U Uz R R R U 2 3 2 +  = − 同时电容器经R放电, 使 逐渐下降。在 以前, 不变, 当 , uo从-Uz跳变为 +Uz , 也随之而跳变为 , 电容器C再次充电。 如此周而复始, 产生振荡, 从uo输出矩形波，其波形如图 6 - 4 所示。 U = uC U U uo = −Uz U  U U Uz R R R 2 3 2 +

+U R2 R2+R3 R U R2+R3 图6-4矩形波产生电路波形图

＋Uz －Uz O z 2 3 2 U R R R + + z 2 3 2 U R R R + − Uz T2 T1 －Uz t uo uC 图 6 – 4 矩形波产生电路波形图

2.振荡周期计算 T=T1+2 l(∞)-(0 放 (6-4) l(∞)-(71) 其中 Z放=RC l(∞)=-U2 (0+) R2 R2+R3 R2+R3

2. ( ) ( ) ( ) ( 0 ) 1 1 1 u u T u u T n C C C C  −  − = +  放 T = T1 + T2 C z C z C z U R R R u T U R R R uu U RC 2 3 2 1 2 3 2 ( ) ( 0 ) ( ) + = − + =  = − = + 其中  放 （ 6 - 4 ）