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1、8.2 8.2 非正弦波发生电路非正弦波发生电路矩形波矩形波三角波三角波锯齿波锯齿波尖顶波尖顶波阶梯波阶梯波矩形波是基础波形，可通过波形变换得到其它波形。矩形波是基础波形，可通过波形变换得到其它波形。8.2 非正弦波发生电路非正弦波发生电路一、矩形波发生电路 输出无稳态，有两个暂态。输出无稳态，有两个暂态。1、基本组成部分、基本组成部分 1) 开关电路：输出只有高电平和低电平两种开关电路：输出只有高电平和低电平两种情况。采用电压比较器。情况。采用电压比较器。 2) 反馈网络：自控，在输出为某一状态时孕反馈网络：自控，在输出为某一状态时孕育翻转成另一状态的条件。应引入反馈。育翻转成另一状态的条件
2、。应引入反馈。 3) 延迟环节：使得两个状态均维持一定的时延迟环节：使得两个状态均维持一定的时间，决定振动频率。间，决定振动频率。利用利用RC电路实现。电路实现。2、电路组成电路组成正向充电：正向充电： uO（+UZ）RC地地反向充电：反向充电： 地地C R uO（UZ）滞回比较器RC 回路3 3、工作原理、工作原理 设合闸通电时设合闸通电时uO上升，则产生正反馈过程：上升，则产生正反馈过程： uO uP uO ，直至直至 uOUZ， uP+UT，第一暂态。第一暂态。分析方法：分析方法：1) 设电路已振荡，且在某一暂态，设电路已振荡，且在某一暂态，看是否会翻转为另一暂态，并能再看是否会翻转为另
3、一暂态，并能再回到原暂态。回到原暂态。2) 电路合闸通电，分析电路是否有电路合闸通电，分析电路是否有两个暂态，而无稳态。两个暂态，而无稳态。 电容正向充电，电容正向充电，t uN，t ， uN UZ；但当但当uN +UT时，时，再增大，再增大， uO从从+ UZ跃变为跃变为-UZ， uP-UT，电路进入第二暂态。电路进入第二暂态。 电容反向充电，电容反向充电，t uN，t ， uN - UZ；但当但当uN -UT时，时，再减小，再减小， uO从从- UZ跃变为跃变为+UZ， uP+UT，电路返回第一暂态。电路返回第一暂态。4 4、波形分析、波形分析5、占空比可调电路占空比可调电路 正向充电和反
4、向充电时间常数可调，占空比就可调。正向充电和反向充电时间常数可调，占空比就可调。为了占空比调节范围为了占空比调节范围大，大，R3应如何取值？应如何取值？非正弦波发生电路非正弦波发生电路二、三角波发生电路 1、电路组成：、电路组成：利用积分运算电路可将方波变为三角波。利用积分运算电路可将方波变为三角波。两个两个RC环节环节实际电路将两个实际电路将两个RC 环节合二而一环节合二而一为什么采用同相输为什么采用同相输入的滞回比较器？入的滞回比较器？uO要取代要取代uC，必须改变输入端。，必须改变输入端。集成运放应用电路的分析方法：集成运放应用电路的分析方法：化整为零（分块），分析功能（每块），统观整体
5、，性能化整为零（分块），分析功能（每块），统观整体，性能估算。估算。2、工作原理工作原理滞回比较器积分运算电路求滞回比较器的电压传输特性：三要素求滞回比较器的电压传输特性：三要素 UOH 、 UOL ， UT， uI过过UT时曲线的跃变方向。时曲线的跃变方向。三角波发生电路的振荡原理三角波发生电路的振荡原理 合闸通电，通常合闸通电，通常C 上电压为上电压为0。设。设uO1 uP1 uO1，直至，直至uO1 UZ（第一暂态）；积分电路反向积分，（第一暂态）；积分电路反向积分，t uO，一旦，一旦uO过过 UT ，uO1从从 UZ跃变为跃变为 UZ （第二暂态）（第二暂态） 。 积分电路正向积分，
6、积分电路正向积分，t uO， 一旦一旦uO过过 UT ， uO1从从 UZ跃跃变为变为 UZ ，返回第一暂态。重复上述过程，产生周期性的变化，即振，返回第一暂态。重复上述过程，产生周期性的变化，即振荡。荡。 电路状态翻转时，电路状态翻转时，uP1=?3 3、波形分析波形分析 如何调整三角波的幅值如何调整三角波的幅值和频率？和频率？ “理性地调试理性地调试”：哪些：哪些参数与幅值有关？哪些参参数与幅值有关？哪些参数与频率有关？先调哪个数与频率有关？先调哪个参数？参数？为什么为三角波？怎样获得锯齿波？为什么为三角波？怎样获得锯齿波？三、锯齿波发生电路三、锯齿波发生电路1、R3应大些？小些？应大些？
7、小些？2、RW的滑动端在最上的滑动端在最上端和最下端时的波形？端和最下端时的波形？T3、R3短路时的波形？短路时的波形？ 若若T2决定于外加电压，则电路的振荡频率就几决定于外加电压，则电路的振荡频率就几乎仅仅受控于外加电压，实现了乎仅仅受控于外加电压，实现了uf 的转换。的转换。四、压控振荡器（一种A/D转换器）若若uI0，则如何改动？，则如何改动？小结一、一、 非正弦波发生电路以矩形波发生电路为基础，故必有非正弦波发生电路以矩形波发生电路为基础，故必有电压比较器；且电压比较器在输出为低电平时，电路内电压比较器；且电压比较器在输出为低电平时，电路内部一定孕育使之变为高电平的条件（过渡过程）；反之，部一定孕育使之变为高电平的条件（过渡过程）；反之，输出为高电平时，电路内部一定孕育使之变为低电平的输出为高电平时，电路内部一定孕育使之变为低电平的条件。两个暂态自动地相互转换。条件。两个暂态自动地相互转换。 非正弦波发生电路的组成：矩形波发生电路非正弦波发生电路的组成：矩形波发生电路三角波发三角波发生电路生电路锯齿波发生电路锯齿波发生电路压控振荡电路压控振荡电路二、集成运放应用电路的分析方法二、集成运放应用电路的分析方法三、压控振荡器是三、压控振荡器是A/D转换器转换器 传感器传感器信号处理信号处理压控振荡器压控振荡器数字频率计数字频率计放大、滤波、整流
