方波及三角波产生电路

模拟电子技术方波及三角波产生电路知识目标：1.掌握方波振荡电路的工作原理；2.了解三角波及锯齿波的工作原理。方波振荡电路的原理及应用方波、三角波、锯齿波振荡电路的原理分析第26讲教学目标教学重点教学难点能力目标：1.会分析方波振荡电路；2.会计算振荡电路的振荡频率模拟电子技术一、方波发生电路二、三角波发生电路三、锯齿波发生电路7.2.2非正弦波发生电路模拟电子技术一、方波产生电路(AstableMultivibrator)1.电路组成和输出波形R1C8R2R3UZuOR积分电路滞回比较器-UZuOuCtUT+UT-UZ模拟电子技术1、构成要点：1）比较器能持续翻转2）周期控制（RC定时电路）2、工作原理：设电源刚接通(t=0)时,,,0ZOCVvv)21ln(212fRRCRT模拟电子技术2.振荡频率212ZTRRRUU212ZTRRRUU--)21ln(212RRRCTTf1占空比=50%模拟电子技术3、占空比可调的矩形波电路要点：应改变C的充、放电时间常数C充电时，充电电流经电位器的上半部、二极管D1、Rf；C放电时，放电电流经Rf、二极管D2、电位器的下半部。模拟电子技术二、压控方波产生电路1.积分-施密特触发器型压控振荡器V1V2+VCCV3施密特触发器uduORCuCI0V4V5压控恒流源压控恒流源积分器积分器镜象电流源镜象电流源uO=UOLV3截止，uO=UOHC充电至UT+V3导通，C放电至UT-uO=UOLuCtUOmuOtUT+UT-占空比50%I0I0模拟电子技术2.8038集成函数发生器CC32VCC31VI01电子开关S1）原理1188+VCCRRRRSCI01I02uC6932-VEE或地Q10Q反相器电压跟随器正弦波变换器模拟电子技术当Q=0，S断开，C充电(I01)至2/3VCCQ=1当Q=1，S闭合，C放电(I02-I01)至1/3VCCQ=0当I02=2I01，引脚9输出方波，引脚3输出三角波；当I022I01，引脚9输出矩形波，引脚3输出锯齿波。模拟电子技术2）应用12345678ICL8038141312111091314正弦波失真度调整正弦波失真度调整正弦波输出三角波输出矩形波输出调频偏置电压输入调频偏置电压输出接电阻RA接电阻RB接电容C+VCC-VEE(或地)模拟电子技术调占空比和正弦波失真调频率调占空比和正弦波失真RP2RP4RP1+VCC-VEERRAICL803845131011128RBRP3CC1692模拟电子技术二、三角波发生器三角波发生器波形图Z21moVRRV电路与工作原理：三、锯齿波发生器应改变积分器的充放电时间常数充电：(R∥R‘)C，放电：仍为RC模拟电子技术1.获得三角波的基本方法方波积分电路三角波2.锯齿波发生电路在三角波发生电路中，如果电容的充电、放电时间常数不相等，则可使积分电路的输出为锯齿波。三、三角波发生电路模拟电子技术小结第7章模拟电子技术一、信号产生电路的分类：正弦波振荡:非正弦波振荡：RC振荡器(低频)LC振荡器(高频)石英晶体振荡器(振荡频率精确)方波、三角波、锯齿波等。模拟电子技术二、正弦波振荡条件、电路结构和选频电路1.振荡条件—振幅平衡条件π2FAAFn—相位平衡条件n=0,1,2,1uuFA••判断电路是否起振采用瞬时极性法，即断开反馈网络，加一信号，如果信号极性逐级变化后，返回后与原信号同极性，则满足相位平衡条件。模拟电子技术2.振荡电路的两种结构放大器选频正反馈网络UoUfUi选频放大器正反馈网络UoUfUi3.选频电路及其特性模拟电子技术1)RC串并联式幅频特性0Fu.31相频特性0f90°–90°当=0=1/RC时Fu=1/3.=0º电路模拟电子技术2)LC并联谐振回路LuCr–+iiLiC阻抗幅频特性电路0ZZ0阻抗相频特性0f90º–90º谐振频率LCf210谐振阻抗rCLZ0回路品质因数CLrCrrLQ1100模拟电子技术三、正弦波振荡电路1.RC桥氏振荡电路8CR1RfRiUoUCRfU•••振荡频率RCf2π10振荡条件3uA即1f2RR自动稳幅措施：使电Au成为非线性Rf串接二极管(图略)Rf串接负温度系数热敏电阻R1采用正温度系数热敏电阻模拟电子技术3.LC振荡电路变压器反馈式LC+VCCVRERB1RB2CECBLCf210电感三点式C+VCCVRERB1RB2CECBL1L2C1模拟电子技术)2(2121210CMLLLCf电容三点式+VCCVRERB1RB2CECBLC1C2123oUfUiULCCCCLCf212102121模拟电子技术四、石英晶体振荡电路1.等效电路和频率特性符号等效电路rqC0CqLq频率特性fXfPfS串联谐振频率并联谐振频率2.石英晶体谐振电路串联型f=fs，晶体呈纯阻并联型fsffp，晶体呈感性模拟电子技术五、比较器OuIuOUZUREF–UZ1.单限电压比较器传输特性模拟电子技术OuIuOUZUREF–UZ特点：1)工作在非线性区2)不存在虚短(除了uI=UREF时)3)存在虚断门限电压UT=UREF模拟电子技术六、非正弦波振荡电路1.产生方波振荡的基本原理CuOR施密特触发器当施密特触发器输出高(低)电平时，电容C的充电方向不同，每当uC超过上(下)门限电压时，施密特触发器的输出电平就发生跳变，使电容改变充电方向，于是形成uO周而复始的高、低电平跳变，即方波振荡。模拟电子技术施密特触发器的构成：迟滞比较器(运放接成正反馈)555定时器的施密特触发器形式集成施密特触发器2.获得三角波的基本方法方波积分电路三角波模拟电子技术2.迟滞比较器(施密特触发器)反相型迟滞比较器uIRR18UREFR2R3UZPuOOuIuOUT+UT–UZ–UZ传输特性模拟电子技术同相型迟滞比较器R1R8uIUREFR2R3UZNPuO传输特性OuIuOUT+UT-UZ–UZ门限电压的求法：根据叠加定理求出同相端电压uP的表达式，当输出状态变化时，与反相端电压uN相等,此时的输入电压uI即为门限电压UT+和UT–。模拟电子技术学完本节内容后需要掌握以下内容：1.掌握振荡电路的起振条件及判断荡的方法；2.掌握RC正弦波振荡电路的分类及频率计算。掌握知识点