ch5 集成信号发生器(1)

2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 18
RC移相式正弦波振荡电路（1）
•
Va
1
••
I1V1
jC
• 1• • I1 V1 I2
方波、三角波发生器（2）
A
V01=VZ
VA
=
V01 V0 R1 + R2
R1
+
V0
R1 R1 + R2
V01
R2 R1 + R2
V0
放大器A1接成正反馈，临界时VA＝0，故可得的翻转
电平为：
V0H
=
R1 R2
VZ
V0L
=
-
R1 R2
VZ
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 3
方波、三角波发生器（3）
设计间隙建议留
0.05~0.1mm，以防按键
死键。
3.要考虑成型工艺，合
例：分析下图RC正弦波桥式振荡电路（1）
1.分析图中D1、D2的作用。
2.假定运放的最大输出电压 为±14V，输出电压达到正
弦波峰值时，二极管的正向
压降约为0.6V，试估算输出
峰值电压Vom。（R1=5.1K，
R2=9.1K， R3=2.7K ）
V0(t)=
V0L
+
ICt C
=
-
R1 R2
VZ
+
nVZ R 4 C1
t
V0(t1 ) =
V0H
=
R1 R2
VZ
t1
2R1R 4 C1 nR2
2021/3/4
0 t t1
n为分压系数
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 4
脉冲、锯齿波发生器（1）
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 5
C1
T
=
t1
+ t2
=
2R1R4C1 R4 2R5 nR2 R4 R5
δ= t2 = R5 T R4 + 2R5
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 8
正弦波产生电路基础（1）—振荡产生条件
起振的振幅条件：
A •F
>1
由此确定 振荡频率
起振的相位条件： A B 2nπ
Af
=
R1
+ R2 R1
+ R3
D1、D2未导通时
= 2.7 + 9.1 + 5.1 ≈3.3 > 3 5.1
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 16
例：分析下图RC正弦波桥式振荡电路（2）
D1、D2导通时，D1、D2和 R3的并联电阻等效为R3'
Af
=
R1
+
R2
+
R
′ 3=
R1
<0），则 这样的相位平衡是稳定的。因此相位
稳定的条件是：
( A+ F)< 0
f
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 12
RC桥式正弦波振荡电路（1）
Z1
(
j
)
1
j RC jC
Z2 (
j )
1
R
j RC
FV
(
j )
Z2 Z1 Z2
(0 1/ RC)
j RC
(1 2R2C2 ) j3 RC
正弦波产生电路基础（2）—振幅稳定条件
B A
C B
A
图1
Vi1
图2
对于图1，A、B均是稳定点，小的扰动即可建立起稳定的振荡，这种情况称 为软激励，对于图2，A是不稳定点，激励必须> Vi1，才能建立起稳定点B， 这种情况称为硬激励。如果加大F为F2，则小的扰动即可建立起稳定点C。
改变F即可改变正弦波的振幅！
3
j(
1
0 )
0
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 13
RC桥式正弦波振荡电路（2）
FV ( j)
1
32 ( 0 )2
0
(0 1/ RC)
0
( j ) arctg 0
3
当＝ 0时
FV
(
j )
max
1 3
且 ( j) 0
当AV＝ 1+Rf/R1略大于3时，电路即能起振，输出波形为正弦波 。若AV远大于3，输出波形因振幅过大会有非线性失真。
振荡的平衡条件： A • F = 1
由此确定 振荡振幅
振荡频率由相位平衡条件决定！
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 9
正弦波产生电路基础（2）—振幅稳定条件 平衡点
平衡点稳定条件：在 平衡点的斜率小于反 馈线的斜率，即：
dV0 < 1 dVi F
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 10
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 14
1.什么是传统机械按键设计
？传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动
PCBA上的开关按键来实现功能的一种设计方式
。传统机械按键结构
层图：
传统机械按键设计要点
按
PCB
键
A
： 1.合理的选择按键的类 型，尽量选择平头类的
开关 键
按键，以防按键下陷。 2.开关按键和塑胶按键
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 11
正弦波产生电路基础（3）—相位稳定条件
相位稳定条件为φA+ φB =2nπ，当总相位偏离 了一个很小的数值 ，这时Vi与VF不在同相， >0时， VF超前Vi ，振荡频率↑（反之振荡频率 ↓ ），振荡频率的↑反过来又会引起总的相位
变化 ,若 恰能抵消或削弱 的变化（即
=
R1 R2
VZ
-
nVZ
R4//R5
C1
t
-
t1
t1 t t1+ t2
V0(t1
+ t2 )=
V0L
=
-
R1 R2
VZ
t2
2R1
R4//R5 nR2
C1
n为分压系数
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 7
脉冲、锯齿波发生器（4）
t1
2R1R4C1 nR2
t2 2R1
R4//R5 nR2
3
R3′= 1.1K
Vom = 0R.3′6(R1 + R2 + R3′) 8.35V
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 17
例：分析上图正弦波振荡电路⑴A、B输入端哪个是同 相端，哪个是反相端？⑵求振荡频率。⑶Rt应是正温 度系数还是负温度系数？⑷在理想情况下的最大输出 功率Pomax是多少？（R＝3.9K，C＝0.01 F ）华科04
第五章 集成信号发生器
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 1
方波、三角波发生器（1）
A
显然，V01=VZ，VZ是齐纳稳压管的反向击穿电压。
VA
=
V01 V0 R1 + R2
R1
+
V0
R1 R1 + R2
V01
R2 R1 + R2
V0
Baidu Nhomakorabea
2021/3/4
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 2
脉冲、锯齿波发生器（2）
V0(t)=
V0L
+
ICt C
=
-
R1 R2
VZ
+
nVZ R 4 C1
t
V0(t1 ) =
V0H
=
R1 R2
VZ
t1
2R1R 4 C1 nR2
2021/3/4
0 t t1
n为分压系数
Ch5 集成信号发生器 Ch. 5 # 6
脉冲、锯齿波发生器（3）
V0(t)=
V0H
+
ICt C