信号发生器 (1)..

上页下页返回模拟电子技术基础8.2非正弦波信号发生器主要组成部分(1)具有开关特性的器件（如电压比较器、BJT等）(2)反馈网络主要作用——产生高、低电平。主要作用——将输出电压适当地反馈给开关器件使之改变输出状态。(3)延时环节主要作用——实现延时，以获得所需要的振荡频率。上页下页返回模拟电子技术基础主要特点振荡条件比较简单，只要反馈信号能使比较电路状态发生变化，即能产生周期性的振荡。上页下页返回模拟电子技术基础8.2.1方波发生器1.电路组成RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–上页下页返回模拟电子技术基础延迟环节迟滞比较器RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–上页下页返回模拟电子技术基础2工作原理设t=0时uC(0)=0uO=+UZ则=+FUZRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–上页下页返回模拟电子技术基础uC按指数规律上升a.当t0时电容C充电uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZiCuO、uC波形图uO=+UZRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–上页下页返回模拟电子技术基础b.当uCFUZ时uOuCuR=–FUZuO=–UZ-FUZ+FUZOtuO,uC+UZ-UZuO、uC波形图iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–上页下页返回模拟电子技术基础c.当uO=–UZ时uR=–FUZuOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形图uC按指数规律下降电容C放电iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–上页下页返回模拟电子技术基础d.当uC–FUZ时uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形图UR=FUZuO=UZiCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–上页下页返回模拟电子技术基础e.当uO=+UZ时UR=FUZuOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形图uC又按指数规律上升电容C又充电iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–上页下页返回模拟电子技术基础uOuCOtuO,uC+UZ-UZ-FUZ+FUZuO、uC波形图uO为方波iCRAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–上页下页返回模拟电子技术基础根据三要素法3.主要参数计算如果选定时间起点为t2，那么tOuOuCt1t2+UZ-UZ+FUZ-FUZuO,uC振荡频率上页下页返回模拟电子技术基础由此得电路的振荡周期当t=T/2时即tOuOuCt1t2+UZ-UZ+FUZ-FUZuO,uC上页下页返回模拟电子技术基础振荡频率上页下页返回模拟电子技术基础[例1]对图示电路如何改进，可改变输出信号的占空比？RAuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–上页下页返回模拟电子技术基础[答]如果将方波信号发生器中的电容C的充电和放电回路分开,使充电和放电的时间常数不相等，即可改变信号的占空比。改进电路AuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–R+R–D1D2上页下页返回模拟电子技术基础[例2]在图示电路中，如果电阻R+R-，输出波形的占空比是大于还是小于50%？[答]如果电阻R+R-，那么，电容C的充电时间将大于放电时间，输出波形的占空比大于50%。AuRCR1R2R3uO±UZDZu+u–uC+––++–R+R–D1D2上页下页返回模拟电子技术基础8.2.2三角波和锯齿波发生器1．电路组成迟滞比较器积分器uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+上页下页返回模拟电子技术基础图中2．工作原理uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+上页下页返回模拟电子技术基础(1)当时输出电压电容C充电uO随时间线性下降设uC(0)=0波形图tuO,uO1OuOuO1UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+上页下页返回模拟电子技术基础(2)当时令tuO,uO1OuOuO1UZ–UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+得uO1翻转时的输出电压波形图上页下页返回模拟电子技术基础(3)当uB0时电容器放电输出电压uO随时间线性上升–UZtuO,uO1OuOuO1UZuO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+波形图上页下页返回模拟电子技术基础令(4)当uB0时tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ波形图得uO1翻转时的输出电压uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+上页下页返回模拟电子技术基础tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ波形图uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+uO1——方波uO——三角波输出波形上页下页返回模拟电子技术基础(1)输出电压幅值3.主要参数计算(a)三角波幅值(b)方波幅值tuO,uO1OuOuO1UZ–UZ上页下页返回模拟电子技术基础(2)振荡频率三角波从零上升到Uom的时间是T/4由图可知uO1t+UZOuOO+Uomt–Uom–UZ由于上页下页返回模拟电子技术基础故电路的振荡周期振荡频率上页下页返回模拟电子技术基础R+R–D1D2(a)(b)[答]输出波形上升和下降的斜率不等。uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+[例3]如果用图(a)示电路替代图(b)示电路的电阻R，那么输出电压uO的波形如何变化？上页下页返回模拟电子技术基础tOuO替代RR+R–D1D2[例4]在上图示电路中，如果电阻R+R-，画出输出电压的波形。[解]输出信号的波形如右图示。uO1RCA1A2R1R2R3uODZB–+–+uC–+上页下页返回模拟电子技术基础8.2.3压控振荡器uO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US1.原理图图中模拟开关S受控于uOa.当uO=+UZ时，开关S接通+U。b.当uO=–UZ时，开关S接通–U。上页下页返回模拟电子技术基础(1)工作原理图中uO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US上页下页返回模拟电子技术基础(a)当时U通过R向C充电S接电源+UuO1随时间线性下降设uC(0)=0+–uCuO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US上页下页返回模拟电子技术基础(b)当uB0时电容反向充电开关S接–UuO1随时间线性上升uO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US上页下页返回模拟电子技术基础(c)当uB0时电容又正向充电S又接UCuO1又随时间线性下降+–uCuO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+–U+US上页下页返回模拟电子技术基础uOC+–uCuO1RCA2A1R1R2R3uODZB–+–+-U+USuO1——三角波uO——输出方波输出波形上页下页返回模拟电子技术基础(2)振荡波形图(3)振荡频率tt0uO0+UZt1t2-UZuO1t1t2振荡波形图而由波形图知当时故上页下页返回模拟电子技术基础由得f0∝U，实现了电压控制振荡频率的目的。上页下页返回模拟电子技术基础一种压控振荡电路电子模拟开关UD1RFuO3RRD2uO1RA2A1R1R3uODZ–+–+A3–+A4–+uO4CR2