[信息与通信]振荡电路

1、1第八章第八章 波形的发生和信号的转换波形的发生和信号的转换 （6学时）学时）n第一节第一节 正弦波振荡电路正弦波振荡电路n第二节第二节 电压比较器电压比较器n第三节第三节 非正弦波发生电路非正弦波发生电路n第四节第四节 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n第五节第五节 锁相环及其在信号转换电路中的应用（了解锁相环及其在信号转换电路中的应用（了解重点掌握：利用正弦波振荡条件及分析方法能够分析讨论重点掌握：利用正弦波振荡条件及分析方法能够分析讨论rc、lc振荡电路和石英晶体正弦波振荡电路的有关问题振荡电路和石英晶体正弦波振荡电路的有关问题（如是否可能振荡，振荡频率等），

2、掌握（如是否可能振荡，振荡频率等），掌握电压比较器、电压比较器、非正弦波发生电路非正弦波发生电路的工作原理的工作原理 。2 fidxxx基本放大基本放大电路电路a反馈电路反馈电路fix+ dxoxfxdoxaxfaaxxaiof 1|ofxfxfidxxx正反馈电路能正反馈电路能产生自激振荡产生自激振荡正弦波正弦波振荡振荡电路电路是是在没有外加输入信号的情况下，在没有外加输入信号的情况下，依靠电路自激振荡依靠电路自激振荡产生正弦波输出的电路。产生正弦波输出的电路。则去掉则去掉如果：如果：,ifxx ,ix仍有信号输出。仍有信号输出。fdxx 改成正反馈改成正反馈8.1.1 8.1.1 概述概述

3、fidxxx faaxxaiof 13一一. . 产生正弦波振荡的条件产生正弦波振荡的条件fidxxx所以振荡条件为：所以振荡条件为：1fa引入正反馈引入正反馈ooxfaxdfxx让ofxfxofdoxfaxaxaxfaaaf 1 fafa:01则则正反馈足够强，输入信号为正反馈足够强，输入信号为 0 时仍有信号输出，产生自激振荡时仍有信号输出，产生自激振荡 基本放大基本放大电路电路a反馈电路反馈电路fdxoxfx则去掉输入信号则去掉输入信号,ix仍有信号输出。仍有信号输出。doxaxfdxx4)()(fa、要获得要获得一定频率一定频率的正弦自激振荡的正弦自激振荡,反馈回路中必须有反馈回路中必

4、须有选频电路选频电路。所以将放大倍数和反馈系数写成：。所以将放大倍数和反馈系数写成：1 fa振幅平衡条件振幅平衡条件 n2fa 相位平衡条件相位平衡条件自激振荡的条件：自激振荡的条件：1)()(fa因为：因为：aaa|)(fff|)(所以，自激振荡条件也可以写成：所以，自激振荡条件也可以写成：n是整数是整数相位条件相位条件意味着振荡电路必须是正反馈；意味着振荡电路必须是正反馈；振幅条件振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。可以通过调整放大电路的放大倍数达到。问题问题：如何如何起振起振？如何稳幅？如何稳幅？1 fa1fa5起振与稳幅起振与稳幅电路如何从起振到稳幅？电路如何从起振到稳幅？ox

5、)(ifxxooxfa稳定的稳定的振幅振幅 要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在合闸通电，且在合闸通电时对于时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。1 fa1fa由于半导体器件的非由于半导体器件的非线性特性及供电电源线性特性及供电电源的限制。的限制。最终达到动态平衡，最终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。稳定在一定的幅值。61振荡电路无须输入信号就能起振，起振的信号源来振荡电路无须输入信号就能起振，起振的信号源来自电路器件内部噪声；自电路器件内部噪声；2电路器件的内部噪声不是单一

6、频率，但振荡电路中电路器件的内部噪声不是单一频率，但振荡电路中的选频网络，只使噪声中某一频率的选频网络，只使噪声中某一频率f0 满足相位平衡满足相位平衡条件，形成正反馈，成为振荡电路的输出信号；而条件，形成正反馈，成为振荡电路的输出信号；而其它频率的信号，则不满足相位平衡条件，逐渐被其它频率的信号，则不满足相位平衡条件，逐渐被抑制掉抑制掉;3. 振荡电路中的稳幅环节，将限制输出信号幅度的无限振荡电路中的稳幅环节，将限制输出信号幅度的无限增长，当输出信号达到一定值后，将使其稳定。增长，当输出信号达到一定值后，将使其稳定。总结：总结：7正弦波振荡电路的组成：正弦波振荡电路的组成： 放大电路放大电路

7、：能量控制，保证输出信号有一定的幅度；：能量控制，保证输出信号有一定的幅度； 选频网络选频网络：确定输出信号为单一频率的正弦波信号；：确定输出信号为单一频率的正弦波信号； 反馈网络反馈网络：引入正反馈；：引入正反馈； 稳幅环节稳幅环节：使输出信号幅值稳定。：使输出信号幅值稳定。选频网络与反馈网络合二为一选频网络与反馈网络合二为一, 稳幅环节用非线性元件实现稳幅环节用非线性元件实现.判断电路是否可能产生正弦波振荡的步骤：判断电路是否可能产生正弦波振荡的步骤：电路是否由四个部分组成电路是否由四个部分组成：放大、选频、反馈和稳幅：放大、选频、反馈和稳幅;放大电路是否能正常工作放大电路是否能正常工作：

8、静态工作点是否合适，动态信：静态工作点是否合适，动态信号能不能放大号能不能放大;判断电路判断电路是否满足相位条件是否满足相位条件，即是否，即是否可能可能振荡振荡 ； 判断电路是否引入正反馈：利用瞬时极性法判断电路是否引入正反馈：利用瞬时极性法;判断电路判断电路是否满足幅值条件是否满足幅值条件，即是否，即是否一定一定振荡。振荡。 计算和，是否满足计算和，是否满足1 fa8相位条件的判断方法：瞬时极性法相位条件的判断方法：瞬时极性法断开反馈，在断开处给放大电路加断开反馈，在断开处给放大电路加 ff0的信号的信号ui，且规，且规定其极性，然后根据定其极性，然后根据 ui 的极性的极性 uo 的极性的

9、极性 uf 的极性的极性若若uf 与与ui 极性相同，则引回的是正反馈，电路可能产生自极性相同，则引回的是正反馈，电路可能产生自激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。 在多数正弦波振荡电在多数正弦波振荡电路中，输出量、净输入路中，输出量、净输入量和反馈量均为电压量。量和反馈量均为电压量。 iu极性？极性？根据选频网络所用元件的不同，分为根据选频网络所用元件的不同，分为rc、lc和石英晶体正和石英晶体正弦波振荡电路三种类型。弦波振荡电路三种类型。1) rc正弦波振荡电路：正弦波振荡电路： 几百几百千赫千赫以下以下2) lc正弦波振荡电路：正弦波振荡电路： 几百几

10、百千赫千赫几百几百兆赫兆赫3) 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9rc正弦波振荡电路也叫正弦波振荡电路也叫rc桥式桥式正弦波振荡电路正弦波振荡电路或或文氏文氏桥桥振荡电路振荡电路构成桥路构成桥路+8.1.2. 8.1.2. rc rc 正弦波振荡电路正弦波振荡电路 放大电路放大电路选频网络选频网络正反馈网络正反馈网络-电路可能产生自激振荡电路可能产生自激振荡10rc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 900 0ff ，uf 900 ff ，ufuo.uf.i.uo.uf.i. 在频率从在频率从0中必有一个频率中必有一个频率f0，f0。1

11、1crcrcruuf j1 j1 j1of ) 1 ( j31rcrc rc串并联选频网络的频率响应串并联选频网络的频率响应当当 f=f0时，不但时，不但=0，且，且 最大，为最大，为1/3。f)( j31 21000fffffrcf ，则，则令令200231 fffff fffff0031arctan 为为振振荡荡频频率率of121)是否可用共射放大电路？是否可用共射放大电路？2)是否可用共集放大电路？是否可用共集放大电路？3)是否可用共基放大电路？是否可用共基放大电路？4)是否可用两级共射放大电路？是否可用两级共射放大电路？放大电路的选择放大电路的选择 应应为为rc 串并联网络配一个电压放

12、大倍数略大于串并联网络配一个电压放大倍数略大于3、输入电、输入电阻趋于无穷大、输出电阻趋于阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。的放大电路。不满足相位条件不满足相位条件不满足幅值条件不满足幅值条件输入电阻小、输出电阻大，输入电阻小、输出电阻大，影响影响f0 可引入电压串联负反馈，使可引入电压串联负反馈，使电压放大倍数大于电压放大倍数大于3，且，且ri大、大、ro小，对小，对f0影响小影响小13原因：原因：要提高其振荡频率，必须减小要提高其振荡频率，必须减小r r和和c c的值，放大器的输出的值，放大器的输出电阻和晶体管的极间电容将影响其选频特性，输出频率不稳定。电阻和晶体管的极间电容将影响其

13、选频特性，输出频率不稳定。：rraf的的关关系系和和可可得得电电路路中中，根根据据起起振振条条件件：13 311 rraf：调调节节振振荡荡器器频频率率的的办办法法rcrc正弦波振荡电路一般用于产生频率低于正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 mhz 1 mhz 的正弦波的正弦波12rrf rcfo 21 ，无无相相移移，时时，当当031 fofff 荡荡。条条件件，电电路路能能够够产产生生振振和和幅幅度度平平衡衡同同时时满满足足相相位位平平衡衡条条件件，此此时时，则则若若13 faa14振荡频率可调的选频网络振荡频率可调的选频网络例：例：已知电容的取值分别为已知电容的取值分别为0.01f,

14、 0.1f, 1f, 10f, r=50, rw=10k.求求: f0的调节范围的调节范围.解：解：rcfo 21 maxmin21crrfwo minmax21rcfo hz59. 110101010502163 khz3181001. 050216 双联波段开关，双联波段开关，切换切换c c，用于粗，用于粗调振荡频率。调振荡频率。双联可调电双联可调电阻阻用于细调振荡用于细调振荡频率。频率。15rcfo 21 通过调整通过调整r或或c来调整频率。来调整频率。c：双联可调电：双联可调电容，改变容，改变c，用于细调振用于细调振荡频率。荡频率。k：双联波段开：双联波段开关，切换关，切换r，用于粗调

15、振用于粗调振荡频率。荡频率。+arfuorccrkkr1r1r2r2r3r316电子琴振荡电路电子琴振荡电路2121rrcfo _+arf1uor1ccrd1d1rf2r28r27r26r25r24r23r22r2117 r1 rt c c r oufua - - + r 稳幅措施稳幅措施（利用非线性元件来稳幅）（利用非线性元件来稳幅）4热敏元件热敏元件：rt(负温度负温度系数系数)4二极管二极管（电流增大电阻（电流增大电阻减小）减小）tputro turauo uoau ddoriu11rrradfu 18讨论：讨论：合理连接电路，组成文氏桥振荡电合理连接电路，组成文氏桥振荡电路路19作 业

16、： 8.6 8.7 8.8208.1.3 lc8.1.3 lc正弦波正弦波振荡电路振荡电路lc正弦波正弦波振荡电路与振荡电路与rc正弦波正弦波振荡电路的组成原则在振荡电路的组成原则在本质上是相同的，只是本质上是相同的，只是选频网络由电感选频网络由电感l和电容和电容c构成构成，可，可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分立立元件组成放大电路。本节只对元件组成放大电路。本节只对 lc振荡电路做一简单介绍，振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判别。重点掌握相位条件的判别。首先介绍一下首先介绍一下 lc lc 选频网络。选频网络。lc并

17、联谐振回路并联谐振回路cjljcjljzab 11 iuliabclci总i理想电路理想电路 cljcl 121一、谐振频率与谐振电阻一、谐振频率与谐振电阻 1、谐振的概念谐振的概念：ab间的阻抗最大，且呈纯电阻的状态间的阻抗最大，且呈纯电阻的状态谐振状态。谐振状态。2、谐振频率谐振频率：lc10 lcf 210 01 cl 当当 时呈谐振状态，此时时呈谐振状态，此时或或iuliabclrci总i3、谐振电阻谐振电阻02020)(1)(rrcrlrclzab )1(cljrclzab cjljrcjljrzab 11)( rl lco12 损耗损耗电阻电阻cloo 1 22lcf 210 oa

18、brui 总总ljruiabl 总总irllulruiababl00202)( cjuiabc /1 总总icrcuiabc001 5、特点、特点（1）谐振频率：）谐振频率：（2）谐振时总的容抗等于感抗：）谐振时总的容抗等于感抗：cl 1 两端呈纯电阻。两端呈纯电阻。（3）谐振时总电流与总电压同相，支路电流比总电流大。）谐振时总电流与总电压同相，支路电流比总电流大。电感支路：电感支路：电容支路：电容支路：iuliabclrci总i02020)(1)(rrcrlrclzab rculruabab2020)()( 23二、谐振回路的品质因数二、谐振回路的品质因数clrcrrlq11000 c10定

19、义定义：谐振时电路的电抗（：谐振时电路的电抗（0l或或 ）与等效损耗电阻与等效损耗电阻r之比称为之比称为品质因数品质因数。q0的大小标志着谐振质量的优劣。的大小标志着谐振质量的优劣。q0越大越大损耗越小。损耗越小。q0通常在通常在30200之间。之间。谐振时回路电流比总电流大的多，外界对谐振回路谐振时回路电流比总电流大的多，外界对谐振回路的影响可以忽略！的影响可以忽略！总总iqiicl 总总总总iqirlil 0 总总总总iqicric 01 iuliabclrci总i24三、谐振曲线三、谐振曲线1、谐振曲线、谐振曲线fofabz+90 90 f0r0)1(cljrclzab )(11)1(1

20、100000crrljrrcrljrclzab )(11000000000ffffjqrffqffqjr 2、通用谐振方程、通用谐振方程iuliabclrci总ilcf 210 25选频放大电路选频放大电路rcbeurza当当f= fo 时，电压放大时，电压放大倍数最大，且无附加相移。倍数最大，且无附加相移。 具有选频特性。具有选频特性。若在电路中引入正反若在电路中引入正反馈，并能用反馈电压取代馈，并能用反馈电压取代输入电压，则电路就成为输入电压，则电路就成为正弦波振荡电路。正弦波振荡电路。根据在电路中引入反馈的方式不同，有变压器反馈式、电根据在电路中引入反馈的方式不同，有变压器反馈式、电感反

21、馈式、电容反馈式三种电路。感反馈式、电容反馈式三种电路。261、变压器反馈式振荡电路变压器反馈式振荡电路 放大电路放大电路选频网络选频网络正反馈网络？正反馈网络？正反馈正反馈,电路可能产生自激振荡电路可能产生自激振荡)(0iffufu特点：特点： 易振，波形较好；耦合不紧密，易振，波形较好；耦合不紧密，损耗大，频率稳定性不高。损耗大，频率稳定性不高。 为为使使n1、n2耦合紧密，将它们合二为一，组成电感反馈耦合紧密，将它们合二为一，组成电感反馈式电路。式电路。必须有合适的同铭端！必须有合适的同铭端！272、电感三点式振荡电路电感三点式振荡电路 放大电路放大电路lc选频网络选频网络正反馈网络？正

22、反馈网络？ 电感的三个抽头分别接晶电感的三个抽头分别接晶体管的三个极，故称之为电体管的三个极，故称之为电感三点式电路。感三点式电路。)(0iffufu正反馈正反馈,电路可能产生自激振荡电路可能产生自激振荡特点：耦合紧密，易振，振特点：耦合紧密，易振，振幅大，幅大，c 用可调电容可获得用可调电容可获得较宽范围的振荡频率。波形较宽范围的振荡频率。波形较差，常含有高次谐波。较差，常含有高次谐波。28电感三点式振荡电路电感三点式振荡电路频率由频率由c 、 l1 、 l2谐振网络决定。谐振网络决定。+ucccc1l1l2c2+正反馈正反馈 放大电路放大电路lc选选频网络频网络正反馈网络？正反馈网络？电路

23、可能产生自激振荡电路可能产生自激振荡 由于电感对高频信号呈现较大的电抗，故波形中含高次由于电感对高频信号呈现较大的电抗，故波形中含高次谐波，为使振荡波形好，采用电容反馈式电路。谐波，为使振荡波形好，采用电容反馈式电路。29正反馈正反馈,电路可能电路可能产生自激振荡产生自激振荡 放大电路放大电路lc选选频网络频网络正反馈网络？正反馈网络？iufu)(2121210cccclf 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。当电容电容减减小到一定程度时，晶体管的极间电容将并联在小到一定程度时，晶体管的极间电容将并联在c1和和c2上，影上，影响振荡频率。响振荡频率。

24、lcfcccc21 021，则且若特点：特点：波形好，振荡频率调整范围小，适于频率固定的场合。波形好，振荡频率调整范围小，适于频率固定的场合。c与放大电路参数无关与放大电路参数无关3、电容三点式振荡电路电容三点式振荡电路电容的三个抽头分别接晶体管的三电容的三个抽头分别接晶体管的三个极，故称之为电容三点式电路个极，故称之为电容三点式电路308.1.4. 8.1.4. 石英晶体正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路 石英晶体的基本特性石英晶体的基本特性极板间加交变电场极板间加交变电场极板间机械振动极板间机械振动晶体产生机械变形晶体产生机械变形晶体产生电场晶体产生电场交变电压交变电压机械振动机械振动交

25、变电压交变电压压电效应压电效应当交变电压频率为一固有频率时，振幅最大当交变电压频率为一固有频率时，振幅最大, ,称为称为压电振荡压电振荡。机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性非常高。机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性非常高。siosio2 2结晶体按一定结晶体按一定方向切割的晶片。方向切割的晶片。31石英晶体的等效电路石英晶体的等效电路感感性性容容性性容性容性|z|f等效电路等效电路阻抗特性阻抗特性 fpfsc c0 0静态电容。静态电容。即即两极板之间的电容，两极板之间的电容，与晶片的几何尺寸、与晶片的几何尺寸、极板面积有关。极板面积有关。几几pfpf几十几十pfpf。l l机械振

26、荡的惯性等效为电感机械振荡的惯性等效为电感l l。 1010-3 -310102 2h h c c晶片的弹性等效为电容晶片的弹性等效为电容c. 10c. 10-4 -41010-1 -1pf pf r r晶片振动时因摩擦而造成的损耗等效为电阻晶片振动时因摩擦而造成的损耗等效为电阻r r 10102 2 l l大，大，c c小，小，r r小小 clrq1 很大很大 10104 410106 6另一方面，晶片本身的固有频率只与晶片的几何尺寸有关，另一方面，晶片本身的固有频率只与晶片的几何尺寸有关，所以很稳定，而且可以做得很精确。所以很稳定，而且可以做得很精确。 纯纯阻阻性性32石英晶体的谐振频率石

27、英晶体的谐振频率cljcjz /1110 000121ccfcccclfsp 特点：特点：（1 1）一个晶体有两个谐振频率。一个晶体有两个谐振频率。cl 1 时时当当lcfs 21 即即串联谐振频率（阻抗最小）串联谐振频率（阻抗最小）clc 110 时时当当0021cccclfp 即即并联谐振频率并联谐振频率（阻抗最大）（阻抗最大）（2 2）f fp pffs s，但由于，但由于ccc un时，时， uouom up0 0 时时,u ,uo o= =u uz z= =6v6v u ui i0 u ut t 及及u ui i 2v2v时时,u ,uo o= =u uz z= =5v5vu ui

28、i 2v2v时时,u ,uo o= = + +u uz z= =5v5v -2v +5v -5v uo ui o 单限比较器灵敏度高单限比较器灵敏度高, ,但但抗干扰能力弱。抗干扰能力弱。448.2.3. 8.2.3. 滞回比较器滞回比较器z211pzourrru uu 就就是是阈阈值值电电压压ppnu uu 电压传输特性电压传输特性z211turrru 即即也也称称为为上上下下门门限限电电压压tu z211t2urrruz211t1urrru 滞回比较器灵敏度低，但滞回比较器灵敏度低，但抗干扰能力强。抗干扰能力强。45例例: :图示电路的上下门限电压图示电路的上下门限电压u ut t= =3

29、v, 3v, 稳压管的稳稳压管的稳定电压定电压u uz z= =9v,9v,输入电输入电压波形如图所示压波形如图所示, ,试画出试画出输出电压的波形输出电压的波形. .解解: :先画出电压传输特性先画出电压传输特性抗干扰能力强抗干扰能力强46 若要求滞回比较器的上下门限电压均大于若要求滞回比较器的上下门限电压均大于0 0，电路应改进，电路应改进. .上上下下门门限限电电压压 npuuz211ref212t2urrrurrru z211ref212purrrurrru 得得由由叠叠加加原原理理，z211ref212t1urrrurrru 电压传输特性电压传输特性z211ref212turrrur

30、rru 偏偏移移量量 ref212urrr47例例8.2.2:8.2.2:现测得某电路输入电现测得某电路输入电压压ui和和输出电压输出电压uo波形如波形如图所示，图所示，(1)(1)判断该电路是判断该电路是哪种电压比较器，并画出哪种电压比较器，并画出电压传输特性。电压传输特性。解解: :是一个从反向输入端是一个从反向输入端输入的滞回比较器。输入的滞回比较器。上下门限电压上下门限电压:ut=3v,稳定电压稳定电压:uz=9v,电压传输特性电压传输特性z211turrru 93211 rrr 122rr 48例例8.2.2:8.2.2:现测得某电路输入电现测得某电路输入电压压ui和和输出电压输出电

31、压uo波形如波形如图所示，图所示，(1)(1)判断该电路是判断该电路是哪种电压比较器，并画出哪种电压比较器，并画出电压传输特性。电压传输特性。解解: :是一个从反向输入端是一个从反向输入端输入的滞回比较器。输入的滞回比较器。电压传输特性电压传输特性122rr (2) (2) 若要使若要使u ut1t1=2v, u=2v, ut2t2=-4v,=-4v,则应在电路中采取什么措施？则应在电路中采取什么措施？-4 2偏偏移移量量 ref212urrr1ref212 urrr12ref111 urr2rvu5 . 1ref 49例例: : 如图如图r r1 1=10k=10k , r, r2 2=30

32、k=30k, , u urefref=8v, =8v, 稳压管的稳定电压稳压管的稳定电压u uz z= =12v.12v.求求: :上下门限电压并画出电压传上下门限电压并画出电压传输特性输特性解解:z211ref212t1urrrurrru z211ref212t2urrrurrru v3123010108301030 v9123010108301030 电压传输特性电压传输特性上下门限电压为上下门限电压为3v,9v， 稳压管的稳定电压稳压管的稳定电压uz=12v50例例8.2.3设计一个电压比较器，使其电压传输特性如图所示，设计一个电压比较器，使其电压传输特性如图所示，要求所用电阻阻值在要求

33、所用电阻阻值在20k 100k之间之间.解解:上下门限电压上下门限电压ut=3v, 稳压管的稳定电压稳压管的稳定电压uz=6v, uref=0，信号从同相输入端输入。电路如图所示：，信号从同相输入端输入。电路如图所示：z21turru vvrr3621 12rr2取取r1= 25k，则，则r2= 50k取取r1= 50k，则，则r2= 100k2z1truru518.2.4 窗口比较器及其电压传输特性窗口比较器及其电压传输特性rhiuu rliuu omo2omo1uuuu d1导通，导通，d2截止，截止，uo=+uzrliuu rhiuu omo2omo1uuuu d1截止，截止，d2导通，

34、导通，uo=+uzrlirhuuu omo2o1uuu d1、d2截止，截止，uo=052作 业： 8.14 8.15 8.1753几种常见的非正弦波几种常见的非正弦波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本节主要讲述模拟电路中常用的矩形波、三角波、锯本节主要讲述模拟电路中常用的矩形波、三角波、锯齿波三种非正弦波发生电路的组成、工作原理、波形分析齿波三种非正弦波发生电路的组成、工作原理、波形分析和主要参数的计算。和主要参数的计算。54 uc ，当，当 uc = -ut 时，时， uo = +uz ，则，则up = +ut ，uo 通过通过r3向向c充电充电 。 uc ，当

35、，当 uc = +ut 时，时， uo = - uz ，则，则up = -ut ，uo 通过通过r3向向c反向充电（放反向充电（放电）电） 。 c r3 uc r4 uz a - - + uo r2 r1 工作原理：工作原理： 设初态设初态 uc = un = 0， uo = +uz ，则，则up = +ut ，uo 通过通过r3向向c充电充电 。8.3.1、 矩形波发生器矩形波发生器由由反向输入反向输入滞回比较器滞回比较器和和rc电路电路组成组成滞滞回回比比较较器器55波形分析及主要参数：波形分析及主要参数： c r3 uc r4 uz a - - + uo r2 r1 0utuct-utu

36、zuo0t- uztrc电路：电路：起反馈和延迟作起反馈和延迟作用，获得一定的频率。用，获得一定的频率。滞回比较器：滞回比较器：起开关作用，起开关作用，实现高低电平的转换。实现高低电平的转换。方波发生器各部分的作用：方波发生器各部分的作用：t1t2cr321 211 ttq56 )1 (rctcetu )1(32crttztteuuuu 周期与频率的计算周期与频率的计算f=1/t)21ln(2213rrcrt )21ln(21321rrcrtt zturrru211 221ttt cr321 占空比可调的占空比可调的矩形波发生电路矩形波发生电路 crrw311 crrw322 )21ln(2111rrt )21ln(2122rrt )21ln(2213rrcrrtw 33112rrrrttqww 57 r r c uo a2 - - + c1 r3 uc r