方波及三角波产生电路

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三、 三角波发生电路
1. 获得三角波的基本方法
方波
积分电路
三角波
2. 锯齿波发生电路
在三角波发生电路中，如果电容的充电、放电时间 常数不相等，则可使积分电路的输出为锯齿波。
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第7章 小结
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一、信号产生电路的分类：
正弦波振荡:
RC 振荡器 (低频) LC 振荡器 (高频)
U• f
U• o
CR
振荡条件 即
Au 3 Rf 2R1
自动稳幅措施：
Rf 串接二极管(图略)
使电 Au 成为非线性 Rf 串接负温度系数热敏电阻 R1 采用正温度系数热敏电阻
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3. LC 振荡电路 变压器反馈式
1 f0 2 LC
RB1
RB1 C L
+VCC
CB RB2
V
RE
CE
+VCC
O –UZ UREF uI
特点： 1) 工作在非线性区
2) 不存在虚短 (除了uI = UREF 时) 3) 存在虚断
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六、非正弦波振荡电路
1. 产生方波振荡的基本原理
当施密特触发器输出高(低)电平时，
电容 C 的充电方向不同，每当 uC 超
过上(下)门限电压时，施密特触发器 的输出电平就发生跳变，使电容改变
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2. 振荡电路的两种结构
Ui 放大器 Uo
Uf
选频正
反馈网络
Ui
放选大频器 Uo
Uf
正反馈
网络
3. 选频电路及其特性
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1) RC 串并联式
电 路
.
幅
1 Fu
频
3
特
性
0
相
90°f
当 = 0 = 1/RC 时
频
.
特
0
Fu= 1/3
性
– 90°
= 0º
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2) LC并联谐振回路
Q
3 电压跟随器
2 正弦波变换器
11 -VEE 或地
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当 Q = 0，S 断开，
C 充电 (I01) 至 2/3VCC 当 Q = 1，S 闭合，
Q=1
C 放电 (I02 -I01) 至 1/3VCC
Q=0
当 I02 = 2I01，引脚 9 输出方波，引脚 3 输出三角波；
当 I02 < 2I01，引脚 9 输出矩形波，引脚 3 输出锯齿波。
2、工作原理：
设电源刚接通(t=0)时, vC0, vOVZ,
T2RfCln1(2RR12)
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2. 振荡频率
UT
UZR2 R1 R2
UT-
-UZR2 R1 R2
T2RCln1(2R2) R1
f1 T
占空比 = 50%
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3、占空比可调的矩形波电路
要点：应改变C的充、放电时间常数
i
Z 0 Z
+ u –
r L
iL C
iC
0
fபைடு நூலகம்
90º
0
– 90º
电路
谐振频率 谐振阻抗 回路品质因数
阻抗幅频特性
阻抗相频特性
f0
2
1 LC
Z0
L rC
Q0L 1 1 L r r0C r C
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三、正弦波振荡电路
1. RC 桥氏振荡电路
Rf
R1
8
1 振荡频率 f0 2π RC
U•
R
i
C
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第26讲
方波及三角波产生电路
教学目标
知识目标：1.掌握方波振荡电路的工作原理； 2.了解三角波及锯齿波的工作原理。
能力目标：1.会分析方波振荡电路； 2.会计算振荡电路的振荡频率
教学重点 方波振荡电路的原理及应用
教学难点 方波、三角波、锯齿波振荡电路的原理分析
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7.2.2 非正弦波发生电路
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2）应用
正弦波 失真度调整
1
正弦波输出 2
三角波输出 3
接电阻 RA 4
接电阻 RB 5
调+频V偏CC置
电压输出
6 7
ICL 8038
14 14 13 13
正弦波失 12 真度调整
11 -VEE (或地)
10 接电容 C
9 矩形波输出
8
调频偏置 电压输入
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+VCC
调 频 率
uI R
UREF
P
R2
R1
8
R3 uO UZ
uO UZ
O UT– UT+ uI
– UZ
传输特性
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同相型迟滞比较器
UREF R N
R3
8
uI
P
R2
R1
门限电压的求法：
uO UZ
传输特性
UZ uO
UT- O UT+
uI
–UZ
根据叠加定理求出同相端电压 uP 的表达式，当输出状态 变化时，与反相端电压uN 相等, 此时的输入电压uI即为
电镜流象源 V3
uO = UOL C
I0
积分器
R
V3 截止， 充电至 UT+uO
=
UOm uO
V3 导通，
UOCH放电至
uO UT-
=
UOL
t
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2. 8038 集成函数发生器
1）原理
I01 10
R
8
2 3VCC
S
1 3VCC
R
8
C
R
uC
R
电子 开关 S
I02 > I01
6 +VCC
Q
反相器 9
一、 方波发生电路 二、 三角波发生电路 三、 锯齿波发生电路
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一、方波产生电路(Astable Multivibrator) 1. 电路组成和输出波形
R
uO uC
8
R3 uO
UZ
C 积分 电路
UT+
UZ
R2
R1 滞回比较器
UT-UZ
t
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1、构成要点：
1）比较器能持续翻转 2）周期控制（RC定时电路）
C充电时，充电电流 经电位器的上半部、二 极管D1、Rf；
C放电时，放电电流 经Rf、二极管D2、电位 器的下半部。
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二、压控方波产生电路
1. 积分 - 施密特触发器型压控振荡器
恒压流控源
ud
I0
+VCC
uC 占空比 50%
I0V4
V5 uC
施密特 触发器
C
UT+ uO UT-
t
V2 V1
Cq
fS
fP
f
C0 Lq rq
并联谐振频率
符号
等效电路
频率特性
2. 石英晶体谐振电路
串联型 并联型
f = fs，晶体呈纯阻 fs < f < fp，晶体呈感性
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五、比较器 1. 单限电压比较器
uO
传 输
UZ
特 性
O
uI UREF
–UZ
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UZuO
门限电压 UT = UREF
电感三点式
CB
V C1
RB2 RE CE L1 C
L2
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f0
2
1 LC
1
2 (L1 L2 2M)C
电容三点式
+VCC RB1
f0
1 2 LC
2
1 C1C2 L
C1 C2
CB RB2
V UiRE
Uo C1 CE 2
Uf C2
1 L
3
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四、石英晶体振荡电路
X
1. 等效电路和频率特性 串联谐振频率
门限电压UT+和UT– 。
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掌握知识点
学完本节内容后需要掌握以下内容：
1.掌握振荡电路的起振条件及判断荡的方法； 2.掌握RC正弦波振荡电路的分类及频率计算。
充电方向，于是形成 uO 周而复始的
高、低电平跳变，即方波振荡。
R
施密特
uO
C
触发器
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施密特触发器的构成： 迟滞比较器 (运放接成正反馈) 555 定时器的施密特触发器形式 集成施密特触发器
2. 获得三角波的基本方法
方波
积分电路
三角波
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2. 迟滞比较器 (施密特触发器)
反相型迟滞比较器
RP1
调占空比和 正弦波失真
RP2
C1 RA
RB
R
4 8
56 ICL8038
9 3 2
10 11 12 1 RP3
-VEE
C
调占空比和 正弦波失真 RP4
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二、 三角波发生器
电路与工作原理：
Vom
R1 R2
VZ
三、 锯齿波发生器
三角波发生器波形图
应改变积分器的充放电时间常数
充电：(R∥R‘)C，放电：仍为RC
石英晶体振荡器(振荡频率精确)
非正弦波振荡： 方波、三角波、 锯齿波等。
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二、正弦波振荡条件、电路结构和选频电路
1. 振荡条件
••
AuFu 1
— 振幅平衡条件
A FA F2n π— 相位平衡条件
n = 0, 1, 2,
判断电路是否起振采用瞬时极性法，即断开反馈 网络，加一信号，如果信号极性逐级变化后， 返回后与原信号同极性，则满足相位平衡条件。