方波产生电路
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两个状态均维持一定的时间。
RC低通 积分环节
反相迟滞比较器
R
vC
–
C
A
+
R
vO
vF
R2
R1
3
9.8 非正弦信号产生电路
9.8.2 方波产生电路
2. 工作原理 分析方法：断开环路某一点，加入测试信号。
突破点：比较器输出端只有两个暂态。设输出为某一暂
态，看是否能自动翻转为另一暂态，并能再回到原暂态。
先求比较器门限电压:
vO2
+ A1
vO1 vI 5.1k vP
15k
DZ
VZ
VZ=8V
R1 R2
8
ln(1
2 R2 R1
)
6
9.8.2 方波产生电路
vC
VZ
5. 占空比可变的矩形波产生电路 FVZ
Rf 1
D1
0+
O
t
Rf 2
D2
–FVZ –VZ
vO
vC–
–
C
A
+
+
R
vO
R1
DZ1
VZ
R2 DZ2
VZ
O
T2
T1
t
–VZ
问题：能否同时产生方波和三角波？
end
7
9.8 非正弦信号产生电路
vI
+A
由虚短、虚断：
Vth
vC
vF
R2vO R1 R2
FVZ
vO/ V VOH
R C
vC –
vF
A +
R
vO
VT– 0
VT+ vI/ V
VOL
R2
R1
反相迟滞比较器
4
9.8.2 方波产生电路
2. 工作原理
R
vC
–
C
A
R
vO
Vth
vC
vF
R2vO R1 R2
FVZ
+ vF
设vO = +VZ （因输出只有两种状态）
O
t 4. 计算周期
–FVZ
–VZ
根据：vC(t) vC() [vC(0 ) vC()]et
vO
vC (0 ) FVZ vC () VZ
VZ
vC (T1 ) FVZ RC
T1
O
t
FVZ VZ [FVZ VZ ]e
–VZ
T2
T1
T
2T1
2
ln 1 F 1 F
2RC
问题：能否调整占空比，产生矩形波？
矩形波是基础波形，可通过波形变换得到其它波形。
2
9.8 非正弦信号产生电路
9.8.2 方波产生电路 1. 电路组成
R C
vC –
vF
Aபைடு நூலகம்+
R1 R2
反馈
vO
• 开关电路： 方波输出只有高电平和低电平，称为两
种状态；因而采用电压比较器。
• 反馈： 信号产生电路没有输入，应引入反馈形
成振荡。
• 延迟环节： 决定振荡频率。利用RC电路实现，使得
9.8 非正弦信号产生电路
vI
+A
vO
-
9.8.1 电压比较器
单门限电压比较器 迟滞比较器 集成电压比较器
vI
-
vO vI
+
vO
A
A
vF +
vF -
R2
R1 20k 20k
R2
R1 20k 20k
9.8.2 方波产生电路 9.8.3 锯齿波产生电路
R
vC –
vO
C
vF
A +
R vS 5.1k
C
vN –
R2
R1
vC = 0 （电容初值）
vO = +VZ
vF = +FVZ RC充电 vC
当vC > vF时
vO
周而复始，形成振荡
vO 当vC < vF时
vC RC反向充电 vF = -FVZ
vO = VZ
5
9.8.2 方波产生电路
3. 波形 vC
R
vC
–
C
A
+
R
vO
VZ
vF
FVZ 0+
R2
R1
vO
-
9.8.1 电压比较器
单门限电压比较器 迟滞比较器 集成电压比较器
vI
-
vO vI
+
vO
A
A
vF +
vF -
R2
R1 20k 20k
R2
R1 20k 20k
9.8.2 方波产生电路 9.8.3 锯齿波产生电路
R
vC –
vO
C
vF
A +
R vS 5.1k
C
vN –
R3
0.047F
–
R1
A2
+
R2 2k
R3
0.047F
–
R1
A2
+
R2 2k
vO2
+ A1
vO1 vI 5.1k vP
15k
DZ
VZ
VZ=8V
R1 R2
1
9.8 非正弦信号产生电路
9.8.2 方波产生电路 9.8.3 锯齿波产生电路
概述 1. 常见的非正弦波
正弦波
矩形波
比较
三角波
锯齿波
微分
积分
尖顶波
阶梯波
2. 产生电路的特点 —— 无输入、闭环 3. 波形的变换
RC低通 积分环节
反相迟滞比较器
R
vC
–
C
A
+
R
vO
vF
R2
R1
3
9.8 非正弦信号产生电路
9.8.2 方波产生电路
2. 工作原理 分析方法：断开环路某一点，加入测试信号。
突破点：比较器输出端只有两个暂态。设输出为某一暂
态，看是否能自动翻转为另一暂态，并能再回到原暂态。
先求比较器门限电压:
vO2
+ A1
vO1 vI 5.1k vP
15k
DZ
VZ
VZ=8V
R1 R2
8
ln(1
2 R2 R1
)
6
9.8.2 方波产生电路
vC
VZ
5. 占空比可变的矩形波产生电路 FVZ
Rf 1
D1
0+
O
t
Rf 2
D2
–FVZ –VZ
vO
vC–
–
C
A
+
+
R
vO
R1
DZ1
VZ
R2 DZ2
VZ
O
T2
T1
t
–VZ
问题：能否同时产生方波和三角波？
end
7
9.8 非正弦信号产生电路
vI
+A
由虚短、虚断：
Vth
vC
vF
R2vO R1 R2
FVZ
vO/ V VOH
R C
vC –
vF
A +
R
vO
VT– 0
VT+ vI/ V
VOL
R2
R1
反相迟滞比较器
4
9.8.2 方波产生电路
2. 工作原理
R
vC
–
C
A
R
vO
Vth
vC
vF
R2vO R1 R2
FVZ
+ vF
设vO = +VZ （因输出只有两种状态）
O
t 4. 计算周期
–FVZ
–VZ
根据：vC(t) vC() [vC(0 ) vC()]et
vO
vC (0 ) FVZ vC () VZ
VZ
vC (T1 ) FVZ RC
T1
O
t
FVZ VZ [FVZ VZ ]e
–VZ
T2
T1
T
2T1
2
ln 1 F 1 F
2RC
问题：能否调整占空比，产生矩形波？
矩形波是基础波形，可通过波形变换得到其它波形。
2
9.8 非正弦信号产生电路
9.8.2 方波产生电路 1. 电路组成
R C
vC –
vF
Aபைடு நூலகம்+
R1 R2
反馈
vO
• 开关电路： 方波输出只有高电平和低电平，称为两
种状态；因而采用电压比较器。
• 反馈： 信号产生电路没有输入，应引入反馈形
成振荡。
• 延迟环节： 决定振荡频率。利用RC电路实现，使得
9.8 非正弦信号产生电路
vI
+A
vO
-
9.8.1 电压比较器
单门限电压比较器 迟滞比较器 集成电压比较器
vI
-
vO vI
+
vO
A
A
vF +
vF -
R2
R1 20k 20k
R2
R1 20k 20k
9.8.2 方波产生电路 9.8.3 锯齿波产生电路
R
vC –
vO
C
vF
A +
R vS 5.1k
C
vN –
R2
R1
vC = 0 （电容初值）
vO = +VZ
vF = +FVZ RC充电 vC
当vC > vF时
vO
周而复始，形成振荡
vO 当vC < vF时
vC RC反向充电 vF = -FVZ
vO = VZ
5
9.8.2 方波产生电路
3. 波形 vC
R
vC
–
C
A
+
R
vO
VZ
vF
FVZ 0+
R2
R1
vO
-
9.8.1 电压比较器
单门限电压比较器 迟滞比较器 集成电压比较器
vI
-
vO vI
+
vO
A
A
vF +
vF -
R2
R1 20k 20k
R2
R1 20k 20k
9.8.2 方波产生电路 9.8.3 锯齿波产生电路
R
vC –
vO
C
vF
A +
R vS 5.1k
C
vN –
R3
0.047F
–
R1
A2
+
R2 2k
R3
0.047F
–
R1
A2
+
R2 2k
vO2
+ A1
vO1 vI 5.1k vP
15k
DZ
VZ
VZ=8V
R1 R2
1
9.8 非正弦信号产生电路
9.8.2 方波产生电路 9.8.3 锯齿波产生电路
概述 1. 常见的非正弦波
正弦波
矩形波
比较
三角波
锯齿波
微分
积分
尖顶波
阶梯波
2. 产生电路的特点 —— 无输入、闭环 3. 波形的变换