非正弦波形发生电路
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（一）单限比较器 1、过零比较器
电压比较器的输出限幅电路 5
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
（一）单限比较器 2、一般单限比较器
一般单限比较器及其电压传输特性
7
分析传输特性三要素的方法是: (1) 通过限幅电路确定高低输出电平； (2) 写出UP和UN的表达式，并令其相等，所解得的输入 电压即为阈值电压UT ；
15
8.2 非正弦波发生电路
几种常见的非正弦波
16
一、矩形波发生电路
（一）电路组成及工作原理
RC电路
反向输入的 滞回比较器
矩形波发生电路
UT R1 UZ R1 R2
17
一、矩形波发生电路
（二）主要参数 （占空比，振荡频率，幅值） ①占空比q 电容正反充电的时间常数均
为R3C，UO输出为对称方波。矩形波的宽度 Tk与周期T之比称为占空比，这里UO输出的 为占空比为1/2的矩形波。
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
单限比较器
滞回比较器
窗口比较器
2
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
（一）单限比较器 1、过零比较器
过零比较器及其电压传输特性 3
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
（一）单限比较器 1、过零比较器
电压比较器输入级的保护电路
4
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
1 uo U Z (t1 t0 ) UT R3C
t2~t1时间段
1 uo U Z (t2 t1 ) UT R3C
24
（二）振荡频率
1 T UT U Z (UT ) R3C 2
R1 UT U Z R2 4 R1 R3C T R2 R2 f 4 R1 R3C
20
二、三角波发生电路
近 似 三 角 波
矩形波积分 得三角波
22
二、三角波发生电路
（一）实用三角波发生电路工作原理
UT
R1 UZ R2
23
UT
R1 UZ R2
1 u (t1 t0 ) uo (t0 ) 输出：uo R3C
假设初始时有uo1=+Z, uo=+UT t0~t1时间段 则
/2 T RC
振荡频率f=1/T
18
2 R1 f 1/[2 R3Cln(1 )] R2
因此，可以通过改变R1,R2,R3和电容C调整振荡频率． ③幅值 矩形波的幅值等于稳压管的稳定电压UZ。因 此需要输出不同幅值大小的矩形波时可以通过改变稳压 管的稳定电压UZ来进行调解。
19
（三）占空比可调电路
（二）滞回比较器
加了参考电压的滞回比较器，可以使得 滞回比较器的电压传输特性左右平移。
11
例8.2.2 现测得某电路输入电压uI和输出电压uo的波形如下图所示。
（1）判断该电路时哪种电压比较器，并求解电压传输特性； （2）若要使UT1=2V, UT2=4V,应在电路采取什么措施？ 滞回特性 曲线为:
(3) 跃变方向决定于UI作用的集成运放的哪个输入端。
8
例1 电路如图所示，R1=R2=5k，基准电压UREF=2V，稳 压管稳定电压UZ=±5V，输入电压如下图，求输出波形。
ui
5 O -5
t
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
（二）滞回比较器
引入了正反馈
滞回比较器及其电压传输特性
10
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
25
三、锯齿波发生电路
26
第八章 非正弦波形发生电路
8.1 电压比较器 一、电压比较器的电压传输特性
uo f (uI )
电压传输特性三要素： （1）输出电压高电平UOH和输出电压低电平UOL
（2）阈值电压UT
（3）UO的跃变方向。 电压比较器一般由运算放大器构成，且大多工作在运放的 非线性工作区域，即运放工作与开环或正反馈状态下。 1
12
例8.2.3 设计一个电压比较器，使其电压传输特性如下图所示，除稳 压管外的限流电阻外，要求所用的电阻阻值在20~100 k之间。 所设计电路
13
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
（三）窗口比较器
双限比较器及其电压传输特性 14
通过三种电压比较器的分析，可以得出如下结论： （1）在电压比较器中，集成运放大多工作在非线性区域， 输出电压只有高低电平两种情况。 （2）通常用电压传输特性来描述UO与UI的关系。 （3）电压传输特性的三要素为：输出高低电平；阈值电 压和输出电压跃变方向。其中，输出高低电平决定于限幅 电路；令UP=UN所求的UI就是阈值电压；输出电压的跃变 方向取决于输入电压在运放上的作用端。
②振荡频率f
由RC充放电曲线，在-UT ~ +UT段利用 一阶RC电路的三要素法，列出初值不为零的全响应为：
f (t ) f () [ f (0) f ()]e 即： UT U Z [UT U Z ]e 2 R1 有：T 2 R3Cln(1 ) R2
3
t
电压比较器的输出限幅电路 5
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
（一）单限比较器 2、一般单限比较器
一般单限比较器及其电压传输特性
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分析传输特性三要素的方法是: (1) 通过限幅电路确定高低输出电平； (2) 写出UP和UN的表达式，并令其相等，所解得的输入 电压即为阈值电压UT ；
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8.2 非正弦波发生电路
几种常见的非正弦波
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一、矩形波发生电路
（一）电路组成及工作原理
RC电路
反向输入的 滞回比较器
矩形波发生电路
UT R1 UZ R1 R2
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一、矩形波发生电路
（二）主要参数 （占空比，振荡频率，幅值） ①占空比q 电容正反充电的时间常数均
为R3C，UO输出为对称方波。矩形波的宽度 Tk与周期T之比称为占空比，这里UO输出的 为占空比为1/2的矩形波。
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
单限比较器
滞回比较器
窗口比较器
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8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
（一）单限比较器 1、过零比较器
过零比较器及其电压传输特性 3
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
（一）单限比较器 1、过零比较器
电压比较器输入级的保护电路
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8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
1 uo U Z (t1 t0 ) UT R3C
t2~t1时间段
1 uo U Z (t2 t1 ) UT R3C
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（二）振荡频率
1 T UT U Z (UT ) R3C 2
R1 UT U Z R2 4 R1 R3C T R2 R2 f 4 R1 R3C
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二、三角波发生电路
近 似 三 角 波
矩形波积分 得三角波
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二、三角波发生电路
（一）实用三角波发生电路工作原理
UT
R1 UZ R2
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UT
R1 UZ R2
1 u (t1 t0 ) uo (t0 ) 输出：uo R3C
假设初始时有uo1=+Z, uo=+UT t0~t1时间段 则
/2 T RC
振荡频率f=1/T
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2 R1 f 1/[2 R3Cln(1 )] R2
因此，可以通过改变R1,R2,R3和电容C调整振荡频率． ③幅值 矩形波的幅值等于稳压管的稳定电压UZ。因 此需要输出不同幅值大小的矩形波时可以通过改变稳压 管的稳定电压UZ来进行调解。
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（三）占空比可调电路
（二）滞回比较器
加了参考电压的滞回比较器，可以使得 滞回比较器的电压传输特性左右平移。
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例8.2.2 现测得某电路输入电压uI和输出电压uo的波形如下图所示。
（1）判断该电路时哪种电压比较器，并求解电压传输特性； （2）若要使UT1=2V, UT2=4V,应在电路采取什么措施？ 滞回特性 曲线为:
(3) 跃变方向决定于UI作用的集成运放的哪个输入端。
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例1 电路如图所示，R1=R2=5k，基准电压UREF=2V，稳 压管稳定电压UZ=±5V，输入电压如下图，求输出波形。
ui
5 O -5
t
8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
（二）滞回比较器
引入了正反馈
滞回比较器及其电压传输特性
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8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
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三、锯齿波发生电路
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第八章 非正弦波形发生电路
8.1 电压比较器 一、电压比较器的电压传输特性
uo f (uI )
电压传输特性三要素： （1）输出电压高电平UOH和输出电压低电平UOL
（2）阈值电压UT
（3）UO的跃变方向。 电压比较器一般由运算放大器构成，且大多工作在运放的 非线性工作区域，即运放工作与开环或正反馈状态下。 1
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例8.2.3 设计一个电压比较器，使其电压传输特性如下图所示，除稳 压管外的限流电阻外，要求所用的电阻阻值在20~100 k之间。 所设计电路
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8.1 电压比较器 二、电压比较器的种类
（三）窗口比较器
双限比较器及其电压传输特性 14
通过三种电压比较器的分析，可以得出如下结论： （1）在电压比较器中，集成运放大多工作在非线性区域， 输出电压只有高低电平两种情况。 （2）通常用电压传输特性来描述UO与UI的关系。 （3）电压传输特性的三要素为：输出高低电平；阈值电 压和输出电压跃变方向。其中，输出高低电平决定于限幅 电路；令UP=UN所求的UI就是阈值电压；输出电压的跃变 方向取决于输入电压在运放上的作用端。
②振荡频率f
由RC充放电曲线，在-UT ~ +UT段利用 一阶RC电路的三要素法，列出初值不为零的全响应为：
f (t ) f () [ f (0) f ()]e 即： UT U Z [UT U Z ]e 2 R1 有：T 2 R3Cln(1 ) R2
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