波形发生和交换电路PPT课件
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波形的产生与变换电路教学课件
综合应用案例分析
通过综合运用不同的波形产生电路和变换电路，实现特定应用需求的电路设计。
结语
波形电路在电子技术和通信领域中具有重要的应用前景。学习和掌握波形电 路对于深入理解电子技术的原理和应用具有重要价值。
我们鼓励学生在学习波形电路的基础上进行深入研究和探索，为未来的电子 技术发展做出贡献。
方波产生电路
通过使用非线性元件将正弦波信号转为方波信号。
三角波产生电路
锯齿波பைடு நூலகம்生电路
通过将方波信号经过积分电路变换为三角波信号。 通过使用充电和放电过程产生连续的锯齿波信号。
波形变换电路
1
基本波形的变换电路
通过不同的电路元件和组合，将基本波形进行变换，如幅度调整、频率调整等。
2
信号的放大与缩小
使用放大器电路或衰减器电路来调整波形的幅度。
波形的产生与变换电路教 学课件PPT
这是一份关于波形的产生与变换电路的教学课件PPT。通过本课件，您将学 到波形的定义、产生方式以及常见的波形产生电路和变换电路。
波形的定义和产生方式
• 什么是波形 • 波形的分类和特点 • 如何产生波形
常见的波形产生电路
正弦波产生电路
通过使用振荡器电路产生连续的正弦波信号。
3
信号的移相和反相
通过移位电路或反相电路来实现波形的相位调整。
4
信号的滤波和衰减
使用滤波电路来滤除波形中的杂散波，或使用衰减电路来降低波形的幅度。
应用实例解析
音频滤波器电路
通过滤波电路可以实现音频信号的频率调整和杂散波的滤除，提供更好的音质。
交流电视调制电路
交流电视信号需要进行调制和变换才能在电视屏幕上显示出图像和声音。
通过综合运用不同的波形产生电路和变换电路，实现特定应用需求的电路设计。
结语
波形电路在电子技术和通信领域中具有重要的应用前景。学习和掌握波形电 路对于深入理解电子技术的原理和应用具有重要价值。
我们鼓励学生在学习波形电路的基础上进行深入研究和探索，为未来的电子 技术发展做出贡献。
方波产生电路
通过使用非线性元件将正弦波信号转为方波信号。
三角波产生电路
锯齿波பைடு நூலகம்生电路
通过将方波信号经过积分电路变换为三角波信号。 通过使用充电和放电过程产生连续的锯齿波信号。
波形变换电路
1
基本波形的变换电路
通过不同的电路元件和组合，将基本波形进行变换，如幅度调整、频率调整等。
2
信号的放大与缩小
使用放大器电路或衰减器电路来调整波形的幅度。
波形的产生与变换电路教 学课件PPT
这是一份关于波形的产生与变换电路的教学课件PPT。通过本课件，您将学 到波形的定义、产生方式以及常见的波形产生电路和变换电路。
波形的定义和产生方式
• 什么是波形 • 波形的分类和特点 • 如何产生波形
常见的波形产生电路
正弦波产生电路
通过使用振荡器电路产生连续的正弦波信号。
3
信号的移相和反相
通过移位电路或反相电路来实现波形的相位调整。
4
信号的滤波和衰减
使用滤波电路来滤除波形中的杂散波，或使用衰减电路来降低波形的幅度。
应用实例解析
音频滤波器电路
通过滤波电路可以实现音频信号的频率调整和杂散波的滤除，提供更好的音质。
交流电视调制电路
交流电视信号需要进行调制和变换才能在电视屏幕上显示出图像和声音。
《波形的产生与变换》PPT课件
7.4.3 施密特触发器的应用 1 波形变换
D
GND UCO
2 脉冲波的整形 数字系统中的矩形脉冲在传输中经常发生 波形畸变。经施密特触发器整形后便可获得较 理想的矩形脉冲波。
U+
U–
在传输的信号上出现附加噪声，经整形后 仍会得到较理想的矩形脉冲波。
U+ U–
3 脉冲鉴幅 将幅度不同、不规则的脉冲信号加到施密特触发器 的输入端时，能选择幅度大于U+的脉冲信号进行输出 ，具有脉冲鉴幅的功能。
第 7 章
波形的产生与变换
7.1 概述 7.2 RC正弦波振荡器 7.3 集成555定时器 7.4 施密特触发器 7.5 单稳态触发器
7.6 多谐振荡器
7.1概述
理想脉冲信号
tW
0.5Um
Um
脉冲幅度Um：脉冲电压的最大幅度值。
脉冲宽度tw：从脉冲前沿的0.5Um起到脉冲后沿的0.5Um 为止的一段时间。
7.4.2 由555定时器构成的施密特触发器
+VCC 8 4 6 7 555 3 5 1 (a) 电路 +VCC1 R
ui UT+ UT－
2VCC/3 VCC/3 t
uo1 uo uCO
控制电压 调节回差
uo
0
ui
2
0 (b) 工作波形
t
（1）当 ui ＝0 时，由于比较器 C1 =1、C2=0，触发器置 1，即 Q＝1、Q 0 ， uo1 ＝uo ＝1。ui 升高时，在未到达 2VCC/3 以前，uo1 ＝uo ＝1 的状态不会改变。
（2）ui 升高到 2VCC/3 时，比较器 C1 输出为 0、C2 输出为 1，触发器置 0，即 Q＝ 0 、 Q 1 ， uo1 =uo=0 。此后， ui 上升到 VCC，然后再降低，但在未到达 VCC/3 以前，uo1 ＝uo＝0 的状态不会改变。
波形的产生和变换电路PPT学习课件
F
1
3 j( RC
1
)
RC
令f 0
1 ，则F 2π RC
3 j(
1 f
Байду номын сангаас
f0 )
f0 f
当 f=f0时，不但φ=0，且 最大，F为 1/3。
2. 电路组成
不符合相位条件
不符合幅值条件
输入电阻小、输出电阻大，影 响f0
1)是否可用共射放大电路？ 2)是否可用共集放大电路？ 3)是否可用共基放大电路？ 4)是否可用两级共射放大电路？
f0 2
1 6 RC
Av 29
《例》由场效应管和三极管组成的RC桥式振荡电路如图所示，试分析：1.试判断该 电路是否满足振荡相位平衡条件？
2.为使电路起振，电阻Rf和Re1之间的取何值关系？
3.试求电路的振荡频率。
《解》
-
+
用瞬时极性法判断，该电路满足 自激振荡相位平衡条件。
++
为使电路起振，要求Af≥3，则 Rf>2Re1
讨论：为使电路有可能产生正弦波振荡，下电路应如何改正？
C
C R
同名端对吗？ 放大电路能放大吗？各电容的 作用？
讨论:
试说明如下三个电路的类型，为使电路能产生振荡，应采取和措施？
同铭端？
U i
“判振”时的注意事项：
能产生正弦波振荡吗 ？
1. 放大电路必须能够正常工作，放大电路的基本接法；
2. 断开反馈，在断开处加 f=f0的输入电压； 3. 找出在哪个元件上获得反馈电压，是否能取代输入电压。
满足相位平衡条件可以产生自激 振荡
满足相位平衡条件可以产生自激 振荡
三点式振荡器振荡频率的计算：
波形发生与信号转换电路35页PPT
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
55、 为 中 华 之 崛起而想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
模拟电子技术基础 第6章 波形的产生与变换电路PPT课件
6
由 Uf Ud
得
Uf Ud
Uo Ud
Uf Uo
1
AF 1
——正弦波振荡电路产生振荡的条件
幅度平衡条件：AF AF1
相位平衡条件： A F 2 n(n 0 , 1 , 2 , )
注意：负反馈放大器的自激条件为
AF 1
与上式差一负号，这是由于输入端规定的反馈信号 正方向不同所造成的。
7
2、振荡的建立和稳定
波形变换电路：能把外加输入信号的波形变换成指 定的适合于系统应用和处理的波形。
波形产生电路
正弦波产生电路：广泛应用于通 讯、广播、电视等系统。
非正弦波产生电路：如矩形波、 三角波、锯齿波。广泛应用于测 量设备、数字系统和自控系统。
3
波形的产生与变换
正弦波振荡电路 电压比较器
非正弦波振荡电路
4
正弦波振荡电路
Chapter 6 波形的产生与变换
1
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2
总体概述
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波形产生与变换是电子技术中广泛使用的电路。
波形产生电路：在无外加输入信号的情况下，能自 动产生一定波形、一定频率和幅值的交流信号。
F
1
1
3 jRCR1C
3
j
o
o
R1R2R C1 C2 C
o
1 RC
12
幅频特性：
F
1
2
32性： f arctano 3
当ω=ωo时，电路达到谐振，
电路呈“电阻性”，此时
F 1 3
幅值最大
由 Uf Ud
得
Uf Ud
Uo Ud
Uf Uo
1
AF 1
——正弦波振荡电路产生振荡的条件
幅度平衡条件：AF AF1
相位平衡条件： A F 2 n(n 0 , 1 , 2 , )
注意：负反馈放大器的自激条件为
AF 1
与上式差一负号，这是由于输入端规定的反馈信号 正方向不同所造成的。
7
2、振荡的建立和稳定
波形变换电路：能把外加输入信号的波形变换成指 定的适合于系统应用和处理的波形。
波形产生电路
正弦波产生电路：广泛应用于通 讯、广播、电视等系统。
非正弦波产生电路：如矩形波、 三角波、锯齿波。广泛应用于测 量设备、数字系统和自控系统。
3
波形的产生与变换
正弦波振荡电路 电压比较器
非正弦波振荡电路
4
正弦波振荡电路
Chapter 6 波形的产生与变换
1
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2
总体概述
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波形产生与变换是电子技术中广泛使用的电路。
波形产生电路：在无外加输入信号的情况下，能自 动产生一定波形、一定频率和幅值的交流信号。
F
1
1
3 jRCR1C
3
j
o
o
R1R2R C1 C2 C
o
1 RC
12
幅频特性：
F
1
2
32性： f arctano 3
当ω=ωo时，电路达到谐振，
电路呈“电阻性”，此时
F 1 3
幅值最大
波形产生及变换电路PPT课件
(a)
(b)
图7.13 例题7.1的电路图
15.11.2020
27
5、石英晶体LC振荡电路
利用石英晶体的高品质因数的特点，构成LC振荡 电路，如图7.14所示。
15.11.2020
(a)串联型 f0 =fs （b）并联型 fs <f0<fp
图7.14 石英晶体振荡电路
28
石英晶体的
阻抗频率特性曲
RC文氏桥振荡
电路的稳幅作用是
靠热敏电阻R4实现 的。R4是正温度系数热敏电阻，当输出电压 升高，R4上所加的电压升高，即温度升高， R4的阻值增加，负反馈增强，输出幅度下降。 反之输出幅度增加。若热敏电阻是负温度系
15.11.2020 数，应放置在R3的位置。见图11.03。
16
采用反并联二极管的稳幅电路如图7.4所示。
的的阻Q值抗很接高近，为可零达。到几千以上，所示电路可以
获得很高的振荡频率稳定性。
29
7.2 非正弦波发生电路
1、方波发生电路 2、三角波发生电路 3、锯齿波发生电路
15.11.2020
30
1、方波发生电路
方波发生电路是由滞回比较电路和RC定时电路 构成的，电路如图7.16所示。
(1)工作原理
电源刚接通时, 设
即
••
AF 1
15.11.2020
5
正弦波产生电路一般应包括以下几个基本组成部分: (1) 放大电路。 (2) 反馈网络。 (3) 选频网络。 (4) 稳幅电路。 判断一个电路是否为正弦波振荡器, 就看其组成是否 含有上述四个部分。
15.11.2020
6
判断振荡的一般方法是:
(1) 是否满足相位条件, 即电路是否为正反馈, 只有满足 相位条件才有可能振荡。
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＝
1
3
••
AF 1
•
Af
1 RF R1
RF 2R1
13
Af1(RV/ D R R /12)RF
利用二极管稳幅的RC串并联正弦波振荡电路
14
9.1.3 LC正弦波振荡电路
1. LC并联网络的选频特性
理想LC并联网络在谐振时呈纯阻性，且阻抗 无穷大。
谐振频率为
f0
2
π
1 LC
在损耗较小时，品质因数及谐振频率
成振荡的能量。 (2) 反馈网络：它形成正反馈，能满足相位平衡条件。
(3) 选频网络：在正弦波振荡电路中，它的作用是选择某一频率fo，
使之满足振荡条件，形成单一频率的振荡。 (4) 稳幅电路：用于稳定振幅，改善波形。
6
3.正弦波振荡电路的分类 为了保证振荡电路产生单一频率的正弦波，电路必须
有选频电路（又称选频网络）。根据选频网络组成的元件， 通常可分为： (1) RC正弦波振荡电路：其振荡频率较低，一般在几百千赫 以下； (2) LC正弦波振荡电路：其振荡频率较高，一般在几百千
8
相位条件的判断方法：瞬时极性法
U i
极性？
在多数正弦波振荡电路 中，输出量、净输入量和反 馈量均为电压量。
断开反馈，在断开处给放大电路加 f＝f0的信号Ui，且规定其
极性，然后根据
Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不
可能产生自激振荡。
jC
1 ＋R∥ 1
jC
jC
F
1
3j(RC
1
)
RC
令 f02π1RC ，F 则 3j(f1f0) f0 f
当 f=f0时，不但φ=0，且 F 最大，为1/3。
11
可引入电压串联负反馈，使 电压放大倍数大于3，且Ri大、 Ro小，对f0影响小
12
2. RC桥式正弦波振荡电路
f0
1时 2π RC
•
F
23
9.1.4 石英晶体振荡电路
1. 正弦波振荡的条件 无外加信号，输出一定频率一定幅值的信号。 与负反馈放大电路的振荡的不同之处：在正弦波振荡电路
中引入的是正反馈，且振荡频率可控。
在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈： Xo Xi' Xo
由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终达到 动态平衡，稳定在一定的幅值。4 。
1 2π LC
16
品质因数
Q＝0L＝1 L R RC
LC并联回路的频率特性（Q1Q2） 振荡电路
f0
2
1
LC
18
变压器反馈LC振荡电路容易起振，若用可变电容器代替固定 电容C，则调频比较方便，缺点是振荡频率不太高，通常为几兆
赫～十几兆赫。
19
3. 电感反馈式振荡电路
f021LC2(L1L122M)C 20
电路特点： 电感三点式振荡电路简单，容易起振，调频方便。由于反馈信
号取自电感L2，电感对高次谐波感抗大，所以高次谐波的正反馈比
基波强，使输出波形含有较多的高次谐波成分，波形较差。常用 于对波形要求不高的设备中，其振荡频率通常在几十兆赫以下。
2
信号产生电路 (振荡器)
分类： 正弦波振荡:
RC 振荡器(1 kHz ~ 数百 kHz) LC 振荡器(几百 kHz 以上) 石英晶体振荡器(频率稳定度高)
非正弦波振荡： 方波、 三角波、锯齿波等
主要性 输出信号的幅度准确稳定 能要求： 输出信号的频率准确稳定
3
9.1 正弦波振荡电路
9.1.1 正弦波振荡电路的基本概念
21
4. 电容反馈式振荡电路
f0 21LC2
22
1
LCC11CC22
电容反馈式电路特点： 由于反馈电压取自电容两端，电容对高次谐波
容抗小，对高次谐波的正反馈比基波弱，使输出波 形中的高次谐波成分小，波形较好。振荡频率较高，
可达100MHZ以上。常在电感L两端并联可变电容器，
调节频率，但调节范围较小。
损耗
Q1 R
C L，f0
1 2π LC
在f＝f0时，电容和电感中电流各约为多少？网络的电阻 为多少？
15
三、 LC 正弦波振荡电路
1. LC并联电路的频率响应
理想LC并联网络在谐振时呈纯阻性，且
阻抗无穷大。
Z
谐振频率为
f0
2
π
1 LC
在损耗较小时，
品质因数及谐振频率 附加相移
损耗
Q1 R
C L，f0
一旦产生稳定的振荡，则电路 的输出量自维持，即
X oA F X o
AF1AF 1
AF 2nπ
幅值平衡条件 相位平衡条件
起振条件： AF 1
要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在合闸通电 时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。
5
2.正弦波振荡电路的组成
振荡电路的组成 根据振荡电路对起振、稳幅和振荡频率的 要求，一般振荡电路由以下部分组成： (1) 放大电路：具有放大信号作用，并将直流电源转换
9
9.1.2 RC正弦波振荡电路
1. RC串并联选频网络
低频段
.
.
I
Uf
. Uo
高频段
在频率从0～∞ 中必有一个频率 f0，φF＝0º。
f 0 ， U f 0 ， F 90
. I
. Uo . Uf
f ， U f 0 ， F 90
10
RC串并联选频网络的频率响应
F UUof R
R∥ 1
赫～几百兆赫；
(3) 石英晶体正弦波振荡电路：其振荡频率等于石英晶体的 固有频率，振荡频率稳定。
7
4.正弦波振荡电路的分析方法
对于一个振荡电路，首先要判断它能否产生振荡。通常可采 用下列步骤来判断： ❖ (1）检查振荡器是否存在放大电路、反馈网络、选频网络和稳 幅环节4个环节，尤其前3个环节； ❖ (2）分析基本放大电路能否正常工作，主要检查基本放大电路 的静态工作点设置得是否合理； ❖ (3）检查电路是否满足振荡条件，首先检查是否满足相位平衡 条件，可以用瞬时极性法进行判别，若电路未构成正反馈，则 它肯定不能振荡；然后检查幅值条件和起振条件是否满足； ❖ (4）估算振荡频率，其数值往往决于选频网络的参数。
第9章 波形发生和交换电路
9.1 正弦波振荡电路 9.2 非正弦信号发生电路
波形发生电路和波形变换电路在测量、自动控制、 通讯、无线电广播和遥测、遥感等许多技术领域中 有着广泛的应用。
收音机、电视机和电子钟表等日常生活用品也 离不开它。
波形发生电路包括正弦波振荡电路和非正弦波 振荡电路，它们不需要外加输入信号就能产生各种 同期性的连续波形，例如正弦波、方波、三角波和 锯齿波等。