模电第八章波形的发生和信号的转换.ppt

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1、第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室第第八八章章 波形的发生和信号的转换波形的发生和信号的转换8.1 8.1 正弦波振荡电路正弦波振荡电路 8.2 8.2 电压比较器电压比较器8.3 8.3 非正弦波发生电路非正弦波发生电路8.4 8.4 利用集成运放实现的信号转换电路利用集成运放实现的信号转换电路8.5 8.5 锁相环及其在信号转换电路中的应用锁相环及其在信号转换电路中的应用第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronic

2、s Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室主主 要要 内内 容容 介介 绍绍在模拟电子电路中，常常需要各种波形的信号（如：正弦波、矩形波、在模拟电子电路中，常常需要各种波形的信号（如：正弦波、矩形波、三角波和锯齿波）作为测试信号和控制信号。为了使所采集的信号能够用三角波和锯齿波）作为测试信号和控制信号。为了使所采集的信号能够用于测量、控制、驱动负载或送入计算机，常常需要进行信号的转换（于测量、控制、驱动负载或送入计算机，常常需要进行信号的转换（UI、IU、Uf等）。本章将讲述有关波形发生与信号转换电路的相关知

3、识。等）。本章将讲述有关波形发生与信号转换电路的相关知识。正弦波振荡产生的条件、正弦波振荡电路的组成及分析方法；正弦波振荡产生的条件、正弦波振荡电路的组成及分析方法；三种类型的正弦波振荡电路：三种类型的正弦波振荡电路：RCRC、LCLC和石英晶体振荡电路；和石英晶体振荡电路；电压比较器及其与放大电路的区别；电压比较器及其与放大电路的区别；矩形波、三角波和锯齿波发生电路；矩形波、三角波和锯齿波发生电路；信号转换电路及锁相环。信号转换电路及锁相环。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communic

4、ation电子与通信工程系 电子学教研室一一.正弦波振荡的条件和电路的组成正弦波振荡的条件和电路的组成8.1 8.1 正弦波振荡电路正弦波振荡电路 正弦波振荡电路正弦波振荡电路：无外加信号，输出一定频率一定幅值的信号的电路。：无外加信号，输出一定频率一定幅值的信号的电路。1.正弦波振荡的条件正弦波振荡的条件（2）在正弦波振荡电路中，电路本身引入正反馈，有）在正弦波振荡电路中，电路本身引入正反馈，有选频网络选频网络对输出对输出频率进行选择，且有频率进行选择，且有稳幅措施稳幅措施，因此输出幅度和振荡频率可控。，因此输出幅度和振荡频率可控。与负反馈放大电路自激振荡的区别：与负反馈放大电路自激振荡的区

5、别：（1）在负反馈放大电路中，电路引入负反馈（中频段），而在）在负反馈放大电路中，电路引入负反馈（中频段），而在高频段高频段或低频段或低频段由于附加相移而产生自激振荡，但其输出由于附加相移而产生自激振荡，但其输出幅度和频率均幅度和频率均不可控不可控，因此不能作为正弦波信号源。，因此不能作为正弦波信号源。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室振荡条件：振荡条件：幅值平衡条件幅值平衡条件相位平衡条件相位平衡条件振荡产生条振荡产生条振荡产生条振荡产

6、生条件动画演示件动画演示件动画演示件动画演示正弦波振荡电路方框图正弦波振荡电路方框图第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室满足幅值和相位平衡条件电路是否就能自行产生振荡呢？满足幅值和相位平衡条件电路是否就能自行产生振荡呢？问题问题2.正弦波振荡电路的起振与稳幅正弦波振荡电路的起振与稳幅（1）他激振荡他激振荡结论：满足幅值和相位平衡条件电路不能自行产生振荡，只能维持振荡。结论：满足幅值和相位平衡条件电路不能自行产生振荡，只能维持振荡。不加输入信

7、号，不加输入信号，如何产生输出？如何产生输出？第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室（2）起振条件起振条件为了在通电后输出信号有一个从小到大的过程，为了在通电后输出信号有一个从小到大的过程，起振条件为：起振条件为：在电扰动作用下，选频网络对特定频率在电扰动作用下，选频网络对特定频率f0信号选频并形成正反馈：信号选频并形成正反馈：稳幅措施稳幅措施：一般利用器件的非线性进行幅度的稳定。：一般利用器件的非线性进行幅度的稳定。稳幅思想稳幅思想：输出幅

8、度的稳输出幅度的稳定问题？定问题？第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室AF 1AF=1仿真演示仿真演示Xi(Xf)起振过程：起振过程：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室3.正弦波振荡电路的组成及分类正弦波振荡电路的组成及分类组成：组成：1）放大电路：放大作用）放大电路：放大作用2）正反

9、馈网络：满足相位条件）正反馈网络：满足相位条件3）选频网络：确定选频网络：确定f0，保证电路产生正弦波振荡保证电路产生正弦波振荡4）非线性环节（稳幅环节）：稳幅）非线性环节（稳幅环节）：稳幅常合二而一常合二而一分类：分类：1）RC正弦波振荡电路：正弦波振荡电路：几百几百kHz以下以下2）LC正弦波振荡电路：正弦波振荡电路：几百几百kHz几百几百MHz3）石英晶体正弦波振荡电路：）石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定振荡频率稳定第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通

10、信工程系 电子学教研室4.正弦波振荡电路的分析方法正弦波振荡电路的分析方法是否存在主要组成部分（放大电路、正反馈网络、选频网是否存在主要组成部分（放大电路、正反馈网络、选频网络、络、稳幅环节稳幅环节）；）；放大电路能否正常工作，即是否有合适的放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是否点，信号是否可能正常传递可能正常传递；是否满足相位条件，即是否存在是否满足相位条件，即是否存在 f0（用瞬时极性法）；（用瞬时极性法）；是否满足幅值条件，即是否可能起振。是否满足幅值条件，即是否可能起振。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept

11、.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室二二.RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路1.RC串并联选频网络串并联选频网络低频段：低频段：高频段：高频段：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室分析计算分析计算第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室2.R

12、C桥式正弦波振荡电路桥式正弦波振荡电路将前面的将前面的RC串并联网络作为选串并联网络作为选频网络和反馈网络，结合放大电路频网络和反馈网络，结合放大电路可以构成正弦波振荡电路：可以构成正弦波振荡电路：放大电路输入与输出同相，且放大放大电路输入与输出同相，且放大倍数的数值等于倍数的数值等于3（考虑到起振略大于（考虑到起振略大于3）。）。考虑采用集成运放的同相比例运算考虑采用集成运放的同相比例运算电路。电路。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室电

13、路特点：电路特点：同相比例运算电路的负反同相比例运算电路的负反馈网络的馈网络的R1和和Rf以及正反馈网以及正反馈网络串联的络串联的R、C和并联的和并联的R、C构成一个电桥，故称为构成一个电桥，故称为RC桥式桥式正弦波振荡电路。正弦波振荡电路。根据起振条件和幅值平衡条件：根据起振条件和幅值平衡条件：参数计算：参数计算：振荡频率：振荡频率：R1采用正温度系数的热敏电阻或采用正温度系数的热敏电阻或Rf采用负温度系数的热敏电阻。采用负温度系数的热敏电阻。稳幅措施：稳幅措施：仿真演示仿真演示第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Elec

14、tronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室3.振荡频率可调的振荡频率可调的RC桥式正弦波振荡电路桥式正弦波振荡电路振荡频率：振荡频率：调节选频网络中调节选频网络中R、C的值，可以进行的值，可以进行频率的调节。频率的调节。双层波段开关接不同双层波段开关接不同电容，作为振荡频率的粗电容，作为振荡频率的粗调；调；同轴电位器实现频率同轴电位器实现频率的微调。的微调。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室4.RC移相

15、式振荡电路移相式振荡电路RC移相电路移相电路（1）RC超前移相电路超前移相电路（2）RC滞后移相电路滞后移相电路 A+90+180+2700A-90-180-2700第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室RC移相式振荡电路移相式振荡电路 在在 f0 处处满足相位条件：满足相位条件：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电

16、子与通信工程系 电子学教研室三三.LC正弦波振荡电路正弦波振荡电路1.LC谐振回路的频率特性谐振回路的频率特性u当信号频率较低时，电容的容抗很大，网络当信号频率较低时，电容的容抗很大，网络呈感性；呈感性；u当信号频率较高时，电感的感抗很大，网络当信号频率较高时，电感的感抗很大，网络呈容性；呈容性；u只有当信号频率只有当信号频率ff0时，网络呈纯阻性，且时，网络呈纯阻性，且阻抗无穷大，产生谐振。阻抗无穷大，产生谐振。实际实际LC并联网络总存在损耗，将各种损耗并联网络总存在损耗，将各种损耗等效为电阻等效为电阻R，则考虑损耗时的网络如图所示：，则考虑损耗时的网络如图所示：第八章波形的发生和信号的转换

17、 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室分析计算：分析计算：令虚部为零，可得谐振角频率：令虚部为零，可得谐振角频率：选频网络的损耗越小；谐振频率相同时，电容的容量选频网络的损耗越小；谐振频率相同时，电容的容量越小，电感的数值越大，品质因数越大，选频特性越好。越小，电感的数值越大，品质因数越大，选频特性越好。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与

18、通信工程系 电子学教研室Z是频率的函数，其频率特性如图所示：是频率的函数，其频率特性如图所示：Q值越大，选择性越好值越大，选择性越好第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室LC谐振回路选频放大电路谐振回路选频放大电路u当当ff0时，电压放大倍数的数值时，电压放大倍数的数值最大且附加相移为最大且附加相移为0。u对于其它频率的信号，放大倍数对于其它频率的信号，放大倍数不仅数值小，且有附加相移。不仅数值小，且有附加相移。u若在电路中引入正反馈，并用反

19、若在电路中引入正反馈，并用反馈电压取代输入电压，则电路构馈电压取代输入电压，则电路构成正弦波振荡电路。成正弦波振荡电路。LC正弦波振荡电路的类型正弦波振荡电路的类型类型：变压器反馈式、电感反馈式、电容反馈式；类型：变压器反馈式、电感反馈式、电容反馈式；说明：振荡频率较高，放大电路采用分立元件电路，可以是共射和共基电路。说明：振荡频率较高，放大电路采用分立元件电路，可以是共射和共基电路。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室2.变压器反馈式振荡

20、电路变压器反馈式振荡电路电路组成：电路组成：放大电路：共射放大电路放大电路：共射放大电路选频网络：选频网络：LC谐振回路谐振回路正反馈网络：变压器正反馈网络：变压器稳幅环节：器件非线性稳幅环节：器件非线性第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室电路分析：电路分析：电路为典型的分压式偏置电路，电路为典型的分压式偏置电路，可以设置合适的静态工作点；可以设置合适的静态工作点；交流信号能够正常传递，电路可交流信号能够正常传递，电路可以正常放大。以正常放

21、大。利用瞬时极性法，可以判断电路利用瞬时极性法，可以判断电路满足相位平衡条件。满足相位平衡条件。合理选择变压器原、副边线圈的合理选择变压器原、副边线圈的匝数及其他电路参数，电路容易匝数及其他电路参数，电路容易满足幅值平衡条件。满足幅值平衡条件。振荡频率：振荡频率：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室3.电感反馈式振荡电路（电感三点式）电感反馈式振荡电路（电感三点式）电感线圈的三个端（首端、中间抽电感线圈的三个端（首端、中间抽头、尾端）分别接

22、晶体管的三个极，故头、尾端）分别接晶体管的三个极，故称为电感三点式。称为电感三点式。电感线圈三个端的相位关系：电感线圈三个端的相位关系：首端或尾端接地，则其他两端相位相同；首端或尾端接地，则其他两端相位相同；若中心抽头接地，则其他两端相位相反。若中心抽头接地，则其他两端相位相反。振荡频率：振荡频率：特点：耦合紧密，易振，振幅大，特点：耦合紧密，易振，振幅大，C用可调电容可获得较宽范围的振荡频用可调电容可获得较宽范围的振荡频率。波形较差，常含有高次谐波。率。波形较差，常含有高次谐波。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Elec

23、tronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室4.电容反馈式振荡电路（电容三点式）电容反馈式振荡电路（电容三点式）电路特点：电路特点：电容的三个端（首端、中间抽头、电容的三个端（首端、中间抽头、尾端）分别接晶体管的三个极，故称尾端）分别接晶体管的三个极，故称为电容三点式。为电容三点式。电容三个端的相位关系：电容三个端的相位关系：首端或尾端接地，则其他两端相位相同；首端或尾端接地，则其他两端相位相同；若中心抽头接地，则其他两端相位相反。若中心抽头接地，则其他两端相位相反。振荡频率：振荡频率：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Sta

24、ff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室稳定振荡频率的措施：稳定振荡频率的措施：若要振荡频率高，则若要振荡频率高，则L、C1、C2的取值就要小。当的取值就要小。当电容电容减小到一定程减小到一定程度，晶体管的极间电容将并联在度，晶体管的极间电容将并联在C1和和C2上，影响振荡频率。上，影响振荡频率。改进见图。改进见图。改进选频网络，加很小的C特点：特点：波形好，振荡频率调整范围小，适用于频率固定的场合。波形好，振荡频率调整范围小，适用于频率固定的场合。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics

25、Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室采用共基放大电路的电容反馈式振荡电路采用共基放大电路的电容反馈式振荡电路共基电路频带宽，共基电路频带宽，振荡振荡频率高。频率高。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室四四.石英晶体石英晶体正弦波振荡电路正弦波振荡电路1.石英晶体的特点石英晶体的特点（1）压电效应：机械变形）压电效应：机械变形 交变电场交变电场（2 2）压

26、电振荡：交变电场的频率为某一特定值时，振幅骤然增大，产）压电振荡：交变电场的频率为某一特定值时，振幅骤然增大，产生共振。生共振。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室（3）等效电路和谐振频率：）等效电路和谐振频率：当当 f fs：L、C、R回路呈感性，与回路呈感性，与C0并联产生并联谐振，石英晶体呈阻性。并联产生并联谐振，石英晶体呈阻性。当当 f fp：石英晶体呈容性。石英晶体呈容性。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electro

27、nics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室2.石英晶体正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路（1）并联型并联型 （2）串联型）串联型第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室判断下列电路能否产生振荡，若不能，改电路使其可能产生振荡。判断下列电路能否产生振荡，若不能，改电路使其可能产生振荡。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics S

28、taff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室一一.概概 述述8.2 8.2 电电 压压 比比 较较 器器 电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路，是组成非正弦波发生电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路，在测量和控制中有广泛应用。电路的基本单元电路，在测量和控制中有广泛应用。（1）集成运放非线性工作区的电压传输特性）集成运放非线性工作区的电压传输特性第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electroni

29、c and Communication电子与通信工程系 电子学教研室（2）电压比较器的电压传输特性）电压比较器的电压传输特性电压比较器的输出电压与输入电压的函数关系用曲线描述称为电压比较器的输出电压与输入电压的函数关系用曲线描述称为电压传输特性：电压传输特性：uI：模拟信号：模拟信号uO：UOH、UOL电压传输特性的三要素：电压传输特性的三要素：输出电压高电平和低电平的数值输出电压高电平和低电平的数值UOH和和UOL；阈值电压的数值阈值电压的数值UT：使：使uO由由UOH跃变为跃变为UOL或使或使uO由由UOL跃变为跃变为UOH 的输入电压的值；的输入电压的值；当输入当输入uI变化且经过变化且

30、经过UT时，时，uO的跃变方向：的跃变方向：UOHUOL(UOLUOH)第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室（3）电压比较器的种类）电压比较器的种类单门限比较器单门限比较器 迟滞（滞回）比较器迟滞（滞回）比较器 窗口比较器窗口比较器第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室二二.单门限比较器单

31、门限比较器1.过零比较器：过零比较器：UT0限制差模输入电压，保护输入级，加二极管限幅电路：限制差模输入电压，保护输入级，加二极管限幅电路：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室实用电路为满足负载需求，输出加稳压管限幅电路：实用电路为满足负载需求，输出加稳压管限幅电路：设稳压管的稳定电压为设稳压管的稳定电压为UZ，正向导通电压为，正向导通电压为UD，则，则问：问：R为什么电阻？是否可以省略？为什么电阻？是否可以省略？第八章波形的发生和信号的转

32、换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室2.一般单门限比较器一般单门限比较器根据叠加原理：根据叠加原理：令令uNuP0，得，得电压传输特性三要素分析方法（电压传输特性三要素分析方法（P413）例题（自学）例题（自学）第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室三三.迟滞比较器迟滞比较器电路中引入的反馈的极性为何？电路中引入的

33、反馈的极性为何？令令uNuP，得，得1.反向输入迟滞比较器反向输入迟滞比较器第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室输出跃变分析：输出跃变分析：此时，只有当输入电压此时，只有当输入电压uI增大到大于增大到大于+UT，输出才会从，输出才会从+UZ跃变为跃变为-UZ；此时，只有当输入电压此时，只有当输入电压uI减小到小于减小到小于-UT，输出才会从，输出才会从-UZ跃变为跃变为+UZ；第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronic

34、s Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室外接参考电压的迟滞比较器外接参考电压的迟滞比较器第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室图示电路：图示电路：R150k，R2100k，稳压管的稳，稳压管的稳定电压定电压UZ=9V，输入电压，输入电压uI波形如波形如图所示，试画出图所示，试画出uO的波形。的波形。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electro

35、nics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室2.同向输入迟滞比较器同向输入迟滞比较器已知：已知：传输特性如图：传输特性如图：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室四四.窗口比较器窗口比较器 第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子

36、与通信工程系 电子学教研室电压比较器小结电压比较器小结 通过以上三种电压比较器的分析，可得出如下结论通过以上三种电压比较器的分析，可得出如下结论:(1)在电压比较器中，集成运放多工作在非线性区，输出电压只有高电平在电压比较器中，集成运放多工作在非线性区，输出电压只有高电平和和 低电平两种可能的情况。低电平两种可能的情况。(2)一般用电压传输特性来描述输出电压与输入电压的函数关系。一般用电压传输特性来描述输出电压与输入电压的函数关系。(3)电压传输特性的三个要素是输出电压的高、低电平，阈值电压和输出电压传输特性的三个要素是输出电压的高、低电平，阈值电压和输出电压的跃变方向。输出电压的高、低电平决

37、定于限幅电路；令电压的跃变方向。输出电压的高、低电平决定于限幅电路；令up=uN所求出的所求出的 uI就是阔值电压，就是阔值电压，uI等于阈值电压时输出电压的跃变方向决等于阈值电压时输出电压的跃变方向决定于输入电压作用于同相输入端还是反相输入端。定于输入电压作用于同相输入端还是反相输入端。五五.集成电压比较器（略）集成电压比较器（略）第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室8.3 8.3 非正弦波发生电路非正弦波发生电路 几种常见的非正弦波几种

38、常见的非正弦波第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室一一.矩形波发生电路矩形波发生电路 1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理组成：组成：迟滞比较器迟滞比较器 RC电路电路阈值电压：阈值电压：工作原理：工作原理：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室2.波形分析及主要参数波形分析及主要参数

39、uCuO+UT-UT-UZ+UZ00ttTTk利用一阶电路的三要素法：利用一阶电路的三要素法：占空比：占空比：（方波）（方波）第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室3.占空比可调电路占空比可调电路RC充、放电回充、放电回路时间常数不同。路时间常数不同。充电时间常数：充电时间常数：放电时间常数：放电时间常数：利用一阶电路的三要素法：利用一阶电路的三要素法：占空比：占空比：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Sta

40、ff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室二二.三角波发生电路三角波发生电路 1.电路组成电路组成方波发生电路方波发生电路 积分电路积分电路工作过程工作过程当方波电路输出当方波电路输出uO1=+UZ时，积分电路输出电压时，积分电路输出电压uO线性下降；线性下降；当方波电路输出当方波电路输出uO1=-UZ时，积分电路输出电压时，积分电路输出电压uO线性上升；线性上升；第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communicat

41、ion电子与通信工程系 电子学教研室2.实用三角波电路及工作原理实用三角波电路及工作原理由电路知，比较器为同相输入迟滞由电路知，比较器为同相输入迟滞比较器，其输入为积分电路的输出。比较器，其输入为积分电路的输出。由叠加原理：由叠加原理：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室工作原理：工作原理：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communic

42、ation电子与通信工程系 电子学教研室输出波形和振荡频率：输出波形和振荡频率：由输出波形，正向积分的起始值为由输出波形，正向积分的起始值为-UT，终了值为终了值为+UT，积分时间为半个周期，由此得：，积分时间为半个周期，由此得：调节调节R1、R2、R3的阻值和的阻值和C的容量，可以改变振荡频率。的容量，可以改变振荡频率。第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室三三.锯齿波发生电路锯齿波发生电路 将三角波发生电路的积分电路将三角波发生电路的积分电路进行改进使电容的充电和放电时间进行改进使电容的充电和放电时间常数不同，得到锯齿波发生电路。常数不同，得到锯齿波发生电路。由分析可知，反向积分的起始由分析可知，反向积分的起始值为值为+UT，终了值为，终了值为-UT，正向起始，正向起始积分积分-UT，终了，终了+UT，由此得：，由此得：第八章波形的发生和信号的转换 主讲人：何玉钧Electronics Staff Room of Dept.Electronic and Communication电子与通信工程系 电子学教研室