电蚊拍的制作

1、项目十一项目十一 电蚊拍的制作电蚊拍的制作一、项目要求一、项目要求任务一、电蚊拍制作任务一、电蚊拍制作任务二、认识振荡器任务二、认识振荡器信号源信号源任务三、电蚊拍电路的测试任务三、电蚊拍电路的测试任务四、项目报告任务四、项目报告任务五、了解非正弦波信号发生器任务五、了解非正弦波信号发生器一、项目要求一、项目要求知识目标：知识目标：(1)了解振荡与自激振荡的概念、产生振荡的条件。了解振荡与自激振荡的概念、产生振荡的条件。(2)理解掌握各种振荡电路的结构、工作原理、频率计算。理解掌握各种振荡电路的结构、工作原理、频率计算。(3)掌握振荡电路的应用。掌握振荡电路的应用。能力目标：能力目标：(1)会

2、用瞬时极性法分析各类正弦波振荡电路。会用瞬时极性法分析各类正弦波振荡电路。(2)会计算振荡电路的振荡频率。会计算振荡电路的振荡频率。(3)会制作及测试电蚊拍电路。会制作及测试电蚊拍电路。返回任务一任务一 电蚊拍制作电蚊拍制作（一）电路设计（一）电路设计电蚊拍的电路如电蚊拍的电路如图图11.1所示，它主要由高频振荡电路、三倍所示，它主要由高频振荡电路、三倍压整流电路和高压电击网压整流电路和高压电击网DW三部分组成。三部分组成。当按下电源开关当按下电源开关SB时，由三极管时，由三极管VT和变压器和变压器T构成的高频振构成的高频振荡器通电工作，把荡器通电工作，把3V直流电变成直流电变成18kHz左右

3、的高频交流电，左右的高频交流电，经经T升压到约升压到约500V(L3两端实测两端实测)，再经二极管，再经二极管V2V4，电，电容器容器C1C3三倍压整流升高到三倍压整流升高到1500V左右，加到蚊拍的金左右，加到蚊拍的金属网属网DW上。当蚊蝇触及金属网丝时，虫体成电网短路，即上。当蚊蝇触及金属网丝时，虫体成电网短路，即会被电流、电弧杀灼或击晕、击毙。电路中，发光二极管会被电流、电弧杀灼或击晕、击毙。电路中，发光二极管V1和限流电阻器和限流电阻器R1构成指示灯电路，用来指示电路通断状态及构成指示灯电路，用来指示电路通断状态及显示电池电况。显示电池电况。下一页返回任务一任务一 电蚊拍制作电蚊拍制作

4、（二）制作与使用（二）制作与使用1.元件清单元件清单（表表11.1）2.制作制作图图11.2所示为该电蚊拍的印制电路板焊接图。印制电路板最所示为该电蚊拍的印制电路板焊接图。印制电路板最好采用环氧基质单面铜箔板制作，实际尺寸约为好采用环氧基质单面铜箔板制作，实际尺寸约为56mm28mm。按按图图11.2所示正确无误焊装，无须任何调试所示正确无误焊装，无须任何调试(焊接完毕，仔焊接完毕，仔细检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。电阻是否有阻细检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。电阻是否有阻值接错的，电容、二极管是否有正负极反了的，三极管的值接错的，电容、二极管是否有正负极反了的，三极管的e、b、

5、c脚接对了没有脚接对了没有)；按；按图图11.3所示将电路板、电池架装入，所示将电路板、电池架装入，并固定按钮开关并固定按钮开关SB和发光二极管和发光二极管V1。上一页 下一页返回任务一任务一 电蚊拍制作电蚊拍制作使用时，手握电蚊拍把柄，按下按钮开关，让网面触及飞动使用时，手握电蚊拍把柄，按下按钮开关，让网面触及飞动的蚊子的蚊子(或苍蝇、飞蛾或苍蝇、飞蛾)，即可迅速将其击毙。该电蚊拍耗电，即可迅速将其击毙。该电蚊拍耗电省，工作电流实测约省，工作电流实测约120mA，每换一次新电池可使用数月。，每换一次新电池可使用数月。由于其输出功率有限由于其输出功率有限(瞬间短路电流实测瞬间短路电流实测1.5

6、mA)，故对人，故对人及宠物绝对安全。当人体不慎触及网面时，仅会发生局部短及宠物绝对安全。当人体不慎触及网面时，仅会发生局部短暂麻刺。但注意不要在严禁烟火的场所或水中使用。当网面暂麻刺。但注意不要在严禁烟火的场所或水中使用。当网面上粘有残余虫骸时，可用毛刷清除或直接抖落，勿用湿布或上粘有残余虫骸时，可用毛刷清除或直接抖落，勿用湿布或水擦洗，必要时可用棉花浸酒精清擦。水擦洗，必要时可用棉花浸酒精清擦。上一页返回任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源正弦波振荡电路能产生正弦波信号，它是在放大电路的基础正弦波振荡电路能产生正弦波信号，它是在放大电路的基础上加上正反馈而形成的，它是各类波形发生

7、器和信号源的核上加上正反馈而形成的，它是各类波形发生器和信号源的核心电路。正弦波振荡电路也称为正弦波振荡器。它在测量、心电路。正弦波振荡电路也称为正弦波振荡器。它在测量、通信、无线电技术、自动控制和热加工等领域有着广泛的应通信、无线电技术、自动控制和热加工等领域有着广泛的应用。用。（一）自激振荡（一）自激振荡自激振荡电路由基本放大电路和反馈电路组成，其框图如自激振荡电路由基本放大电路和反馈电路组成，其框图如图图11.4所示。图中，在输入信号所示。图中，在输入信号ui作用下，输出电压作用下，输出电压uo经过反经过反馈网络送回输入端的反馈电压为馈网络送回输入端的反馈电压为uf，若，若uf和和ui的

8、大小、相位的大小、相位完全一致，即使去掉完全一致，即使去掉ui，也可以在输出端得到维持不变的输，也可以在输出端得到维持不变的输出电压，即产生自激振荡。出电压，即产生自激振荡。下一页返回任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源由此可见，自激振荡的形成必须满足以下两个条件。由此可见，自激振荡的形成必须满足以下两个条件。1.相位平衡条件相位平衡条件振荡电路中，反馈电压振荡电路中，反馈电压uf与输入电压与输入电压ui应该相位相同，为正应该相位相同，为正反馈，即：反馈，即： 2.幅值平衡条件幅值平衡条件振荡电路中，反馈电压振荡电路中，反馈电压uf与输入电压与输入电压ui必须大小相等，即必必须大小相

9、等，即必须有足够的反馈电压，此时须有足够的反馈电压，此时|AF|=1。（二）（二）RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路RC正弦波振荡电路采用正弦波振荡电路采用RC串并联电路作为选频电路，用于串并联电路作为选频电路，用于产生产生1MHz以下的低频信号。它具有波形好、振幅稳定、频以下的低频信号。它具有波形好、振幅稳定、频率调节方便等优点，应用十分广泛。率调节方便等优点，应用十分广泛。上一页 下一页返回任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源1.RC选频电路选频电路RC选频电路如选频电路如图图11.5所示。所示。RC串联臂的阻抗用串联臂的阻抗用Z1表示，表示，RC并联臂的阻抗用并联臂的阻抗用Z2表

10、示。表示。其频率响应如下其频率响应如下:上一页 下一页返回任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源其频率特性如下。其频率特性如下。(1)幅频特性表达式幅频特性表达式当当R1=R2，C1=C2时时 (2)相频特性表达式相频特性表达式 上一页 下一页返回任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源频率特性曲线如频率特性曲线如图图11.6所示。所示。振荡频率为振荡频率为 时，幅频值最大为时，幅频值最大为1/3， 相位相位F=0，因此该电路具有选频特性。，因此该电路具有选频特性。2.RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路RC正弦波振荡电路如正弦波振荡电路如图图11.7所示。所示。1)放大电路放大电路

11、放大电路采用集成运算放大器组成的同相比例放大电路，其放大电路采用集成运算放大器组成的同相比例放大电路，其放大倍数为放大倍数为Af。集成运算放大器有两个输入端，同相输入端。集成运算放大器有两个输入端，同相输入端“+”和反相输入端和反相输入端“-”，一个输出端。组成同相比例放大电，一个输出端。组成同相比例放大电路时，路时，ui从同相输入端输入，因此。从同相输入端输入，因此。uo与与ui同相。同相。上一页 下一页返回任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源2)选频电路选频电路由由图图11.7可见，选频网络可见，选频网络RC串并联电路联结在放大电路的串并联电路联结在放大电路的输出端和同相输入端之

12、间，表明输出端和同相输入端之间，表明RC串并联电路在选频的同时串并联电路在选频的同时还作为反馈网络，将反馈电压为还作为反馈网络，将反馈电压为uf反送到输入端。反送到输入端。根据电路理论，在某一频率根据电路理论，在某一频率fo下，下，RC串并联电路的输出串并联电路的输出uf与与其输人其输人ui，相位相同。用瞬时极性法可判断出其反馈极性为，相位相同。用瞬时极性法可判断出其反馈极性为正反馈。正反馈。ui与与uf极性相同，在运算放大器的同相输入端叠加，因此为极性相同，在运算放大器的同相输入端叠加，因此为正反馈，满足自激振荡的相位条件。正反馈，满足自激振荡的相位条件。由进一步的理论分析还可知，在频率为由

13、进一步的理论分析还可知，在频率为fo时，反馈电压时，反馈电压uf最最大，为输出电压大，为输出电压uo的的1/3：反馈系数：反馈系数F=1/3时，只要适当时，只要适当选择放大电路的放大倍数选择放大电路的放大倍数Af，就可以满足振荡的幅值条件，就可以满足振荡的幅值条件，产生正弦波输出。产生正弦波输出。上一页 下一页返回任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源对于偏离对于偏离fo的其他信号，不仅的其他信号，不仅uf与与uo相位不同，而且相位不同，而且uf也很也很小，因此不能满足自激振荡条件，这就是小，因此不能满足自激振荡条件，这就是RC串并联电路的选串并联电路的选频特性。频特性。3)稳幅电路稳

14、幅电路由振荡的建立过程可知，起振时应使由振荡的建立过程可知，起振时应使uf大于大于ui，即，即AfF1。由于由于RC串并联电路的反馈系数串并联电路的反馈系数F=1/3，因此，因此Af应大于应大于3。同相放大电路的放大倍数同相放大电路的放大倍数Af=1+Rf/R1，要求，要求Af3，即，即Rf2R1。起振后，为获得一定幅度的稳定振荡，。起振后，为获得一定幅度的稳定振荡，uf应等于应等于ui，即，即|AfF|=1，Rf=2R1。由于由于RC正弦波振荡电路只有在频率正弦波振荡电路只有在频率fo处才满足振荡条件，因处才满足振荡条件，因此电路的振荡频率就是此电路的振荡频率就是fo。经推导，有。经推导，有

15、 上一页 下一页返回任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源由此可见，改变由此可见，改变R、C的参数值，可以调节振荡频率。实际电的参数值，可以调节振荡频率。实际电路中，一般采用波段开关改变电容值，用电位器改变选频网路中，一般采用波段开关改变电容值，用电位器改变选频网络的电阻值。络的电阻值。（三）（三）LC正弦波振荡电路正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路采用正弦波振荡电路采用LC并联电路作为选频电路，用于产并联电路作为选频电路，用于产生生1MHz以上的高频正弦信号。按反馈电路的形式不同，有以上的高频正弦信号。按反馈电路的形式不同，有变压器耦合变压器耦合LC振荡电路、电感三点式振荡电路、电感三

16、点式LC振荡电路和电容三振荡电路和电容三点式点式LC振荡电路三种。振荡电路三种。1.变压器耦合变压器耦合LC振荡电路振荡电路变压器耦合变压器耦合LC振荡电路如振荡电路如图图11.8所示。所示。上一页 下一页返回任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源1)放大电路放大电路采用静态工作点稳定的分压式共发射极放大电路，采用静态工作点稳定的分压式共发射极放大电路，起放大和控制作用。电容起放大和控制作用。电容C1、CE的容量较大，对交的容量较大，对交流短路，对直流起隔离作用。流短路，对直流起隔离作用。2)选频网络选频网络图图11.8中，中，LC并联电路接在三极管的集电极。由并联电路接在三极管的集电

17、极。由电路理论可知，电路理论可知，LC并联电路的谐振频率为并联电路的谐振频率为 在谐振时，在谐振时，LC并联电路呈电阻性，其等效阻抗最大，并联电路呈电阻性，其等效阻抗最大，因此共射放大电路的输出电压也最大，而其他的频因此共射放大电路的输出电压也最大，而其他的频率的阻抗很小，所以输出电压也很小，从而达到选率的阻抗很小，所以输出电压也很小，从而达到选频的目的。频的目的。上一页 下一页返回012fL C任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源3)反馈电路反馈电路变压器次级绕组变压器次级绕组N2作为反馈绕组，将输出电压的一部分作为作为反馈绕组，将输出电压的一部分作为反馈电压反馈电压uf送回到放大

18、电路的输入端。送回到放大电路的输入端。为使电路产生自激振荡，必须正确连接反馈绕组为使电路产生自激振荡，必须正确连接反馈绕组N2的极性，的极性，以满足正反馈的相位平衡条件。以满足正反馈的相位平衡条件。同时，适当选择反馈绕组匝数同时，适当选择反馈绕组匝数N2和三极管的电流放大系数和三极管的电流放大系数，可保证足够的反馈电压，满足幅值平衡条件，使电路产生自可保证足够的反馈电压，满足幅值平衡条件，使电路产生自激振荡。激振荡。4)稳幅电路稳幅电路LC正弦波振荡电路的稳幅是通过三极管的非线性实现的。当正弦波振荡电路的稳幅是通过三极管的非线性实现的。当输出电压的振幅增大到一定程度时，三极管的电流放大系数输出

19、电压的振幅增大到一定程度时，三极管的电流放大系数会下降，使放大电路的放大倍数也下降，起到稳幅作用。会下降，使放大电路的放大倍数也下降，起到稳幅作用。上一页 下一页返回任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源LC正弦波振荡电路的振荡频率就是正弦波振荡电路的振荡频率就是LC并联电路的谐振并联电路的谐振频率，即：频率，即： 变压器反馈式振荡电路易于起振，振荡频率通常为几兆变压器反馈式振荡电路易于起振，振荡频率通常为几兆赫至十几兆赫。电容赫至十几兆赫。电容C一般采用可变电容器，因此调频一般采用可变电容器，因此调频方便，应用较广。方便，应用较广。2.电感三点式电感三点式LC振荡电路振荡电路电感三点

20、式振荡电路如电感三点式振荡电路如图图11.9所示。所示。其结构原理与上述变压器反馈式振荡电路相似。不同的其结构原理与上述变压器反馈式振荡电路相似。不同的是，电路中用具有抽头的电感线圈是，电路中用具有抽头的电感线圈L1和和L2替代变压器。替代变压器。由于电感线圈通过三个端子与放大电路相连，因此称为由于电感线圈通过三个端子与放大电路相连，因此称为电感三点式振荡电路。电路中，线圈的首端和尾端分别电感三点式振荡电路。电路中，线圈的首端和尾端分别接三极管的集电极和基极，中间抽头接地。由线圈接三极管的集电极和基极，中间抽头接地。由线圈L2将将输出电压的一部分，即反馈电压输出电压的一部分，即反馈电压uf反送

21、到输入端。反送到输入端。上一页 下一页返回012fLC任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源如如图图11.9所示，设基极输入电压所示，设基极输入电压ui为为“+”，用瞬时，用瞬时极性法可判断出极性法可判断出uf为为“+”，故为正反馈，满足相位，故为正反馈，满足相位平衡条件。反馈电压平衡条件。反馈电压uf的大小可以通过调节中间抽头的大小可以通过调节中间抽头的位置来改变，以满足幅值平衡条件，使电路起振。的位置来改变，以满足幅值平衡条件，使电路起振。通常，反馈绕组通常，反馈绕组L2的匝数为总匝数的的匝数为总匝数的1/81/4。电感三点式振荡电路的振荡频率为：电感三点式振荡电路的振荡频率为：

22、式中，式中，L为为LC并联电路的总电感。设并联电路的总电感。设L1和和L2的互感系的互感系数为数为M，则，则L=L1+L2+2M，即，即 fo通常为几十兆赫以下通常为几十兆赫以下。012fLC上一页 下一页返回01212(2)fLLM C任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源电感三点式振荡电路用电感线圈替代变压器绕组，其优点是：电感三点式振荡电路用电感线圈替代变压器绕组，其优点是：电路简单；电路简单；L1和和L2耦合紧密，更易起振；采用可变电容器耦合紧密，更易起振；采用可变电容器C可可在较宽的范围内调节振荡频率。其缺点是振荡的输出波形较差，在较宽的范围内调节振荡频率。其缺点是振荡的输出

23、波形较差，因此常用于对波形要求不高的场合。因此常用于对波形要求不高的场合。3.电容三点式电容三点式LC振荡电路振荡电路电容三点式振荡电路如电容三点式振荡电路如图图11.10所示。所示。由于由于LC并联电路中的串联电容并联电路中的串联电容C1和和C2通过三个点与放大电路通过三个点与放大电路相连，因此称为电容三点式振荡电路。电路中，串联电容支路相连，因此称为电容三点式振荡电路。电路中，串联电容支路的两端分别接三极管的集电极和基极，中间点接地。由电容的两端分别接三极管的集电极和基极，中间点接地。由电容C2将输出电压的一部分，即反馈电压将输出电压的一部分，即反馈电压u1反送到输入端。在反送到输入端。在

24、图图11.10中，用瞬时极性法可判断出反馈极性为正反馈，满足相中，用瞬时极性法可判断出反馈极性为正反馈，满足相位平衡条件。反馈电压位平衡条件。反馈电压uf的大小可以通过调节电容的大小可以通过调节电容C2与与C1的比的比值来改变，以满足幅值平衡条件，一般取值来改变，以满足幅值平衡条件，一般取C2为为C1的的28倍。倍。上一页 下一页返回任务二任务二 认识振荡器认识振荡器信号源信号源电容三点式振荡电路的振荡频率为电容三点式振荡电路的振荡频率为电容三点式振荡电路的振荡频率较高，可达电容三点式振荡电路的振荡频率较高，可达100MHz以上，以上，输出波形也较好。但频率调节不方便，调节范围较小，因此常输出

25、波形也较好。但频率调节不方便，调节范围较小，因此常用于要求调频范围不宽的高频振荡电路。用于要求调频范围不宽的高频振荡电路。上一页返回0121212LfC CCC任务三任务三 电蚊拍电路的测试电蚊拍电路的测试（一）工作点的测试（一）工作点的测试用万用表测量三极管各极的电压。用万用表测量三极管各极的电压。UB= V， UC= V，UE= V。（二）振荡频率的测量（二）振荡频率的测量在电路起振且波形不失真条件下，用频率计测量电路的振荡在电路起振且波形不失真条件下，用频率计测量电路的振荡频率。频率。fo= 。（三）判断电路是否起振（三）判断电路是否起振1.理论判断理论判断自激振荡形成的振幅平衡条件为：

26、自激振荡形成的振幅平衡条件为： ；相位平衡条件为：；相位平衡条件为：满足满足 ；反馈，即：；反馈，即： ；起振条件为；起振条件为 ： ；下一页返回任务三任务三 电蚊拍电路的测试电蚊拍电路的测试2.用万用表判断用万用表判断用万用表测量三极管发射极的电压用万用表测量三极管发射极的电压UE = V ；然后用；然后用一小导线短接振荡线圈一小导线短接振荡线圈L1两端，测出此时的两端，测出此时的UE = V，若发射极电压若发射极电压UE有改变，则表明该电路已起振。根据此方法，有改变，则表明该电路已起振。根据此方法，判断你自己焊接的电路是否起振？判断你自己焊接的电路是否起振？ 。3.判断该振荡电路的类型。判

27、断该振荡电路的类型。( )A.电感三点式电感三点式LC振荡电路振荡电路 B.电容三点式电容三点式LC振荡电路振荡电路C.变压器反馈式振荡电路变压器反馈式振荡电路4.输出电压测试输出电压测试Uo= V上一页 返回任务四任务四 项目报告项目报告（一）报告要求（一）报告要求(1)项目目的。项目目的。(2)完成项目使用仪器清单。完成项目使用仪器清单。(3)画出项目电路图，标明元件数值，并列出元器件清单。画出项目电路图，标明元件数值，并列出元器件清单。(4)画出项目电路接线工艺图、印制板图。画出项目电路接线工艺图、印制板图。(5)列出设计或计算过程。列出设计或计算过程。(6)测试结果分析。测试结果分析。

28、(7)心得体会心得体会下一页返回任务四任务四 项目报告项目报告（二）成果形式（二）成果形式(1)实物作品。实物作品。(2)项目报告书。项目报告书。（三）评分标准（三）评分标准1.设计过程设计过程(40分分)设计思路是否正确、简洁明了；学习态度是否认真、严格遵设计思路是否正确、简洁明了；学习态度是否认真、严格遵守各项纪律、表现出色。守各项纪律、表现出色。2.实物焊接、调试实物焊接、调试(40分分)元器件布置、排列的归整性，焊点的均匀性和光洁度，是否元器件布置、排列的归整性，焊点的均匀性和光洁度，是否会自行调试等。会自行调试等。3.设计报告书设计报告书(20分分)是否满足报告规定内容的要求及工整性

29、等。是否满足报告规定内容的要求及工整性等。上一页返回任务五任务五 了解非正弦波信号发生器了解非正弦波信号发生器非正弦信号有很多种，非正弦信号产生电路也有各种形式。非正弦信号有很多种，非正弦信号产生电路也有各种形式。本节主要介绍矩形波、三角波、锯齿波信号产生电路的基本本节主要介绍矩形波、三角波、锯齿波信号产生电路的基本形式和工作原理。形式和工作原理。（一）方波发生电路（一）方波发生电路方波产生电路又称为多谐振荡器，常用于脉冲和数字系统作方波产生电路又称为多谐振荡器，常用于脉冲和数字系统作为信号源。为信号源。图图11.11是在滞回比较器的基础上，增加一条是在滞回比较器的基础上，增加一条RC充放电负

30、反馈支路构成的矩形波产生电路。充放电负反馈支路构成的矩形波产生电路。1.工作原理工作原理从图从图11.11示电路，可以得出输出电压由于受到稳压管示电路，可以得出输出电压由于受到稳压管VZ1和和VZ2的限制，输出只有两个值：的限制，输出只有两个值：+UZ1和和-UZ2，如果它们，如果它们的稳压值相等，那么电路输出电压正、负幅度对称：的稳压值相等，那么电路输出电压正、负幅度对称：UOH=+Uz，UOL=-Uz。下一页返回任务五任务五 了解非正弦波信号发生器了解非正弦波信号发生器当电路接通电源时，同相端电位当电路接通电源时，同相端电位U+与负相端电位与负相端电位U_必存在必存在差异，尽管这种差异极其

31、微小，但比较器一定会做出比较，差异，尽管这种差异极其微小，但比较器一定会做出比较，使输出端得到相应电压值。设在电源接通瞬间，电容上的电使输出端得到相应电压值。设在电源接通瞬间，电容上的电压为零，输出电压为压为零，输出电压为+Uz，则集成运放同向输入端的电位为，则集成运放同向输入端的电位为 。此时，输出电压对电容进行充电，使电压此时，输出电压对电容进行充电，使电压U-=uc由零逐渐上由零逐渐上升。在升。在U-上升到等于上升到等于U+之前，输出电压保持之前，输出电压保持+Uz不变。当不变。当U-U+时，输出电压由时，输出电压由+Uz跳变到跳变到-Uz，同相端电压随之变，同相端电压随之变为为 。上一

32、页 下一页返回任务五任务五 了解非正弦波信号发生器了解非正弦波信号发生器于是电容开始放电，电压于是电容开始放电，电压U-=uc开始下降。在开始下降。在U-下降到等于下降到等于U+之前，输出电压保持之前，输出电压保持-Uz不变。当不变。当U=U+时，输出电压时，输出电压由由-Uz跳变到跳变到+U=，同时端电压又跳变为，同时端电压又跳变为 ，电容再，电容再 次充电。如此周而复始，产生厂矩形波振荡，输出波形如次充电。如此周而复始，产生厂矩形波振荡，输出波形如图图11. 12所示。所示。2.振荡周期及频率振荡周期及频率从从图图11.12可以得出，振荡周期为：可以得出，振荡周期为：T=T1+T2T1、T

33、2的大小取决于充放电时间常数的大小取决于充放电时间常数RC，用电路分析中一，用电路分析中一阶过渡过程三要素法可以求得阶过渡过程三要素法可以求得上一页 下一页返回任务五任务五 了解非正弦波信号发生器了解非正弦波信号发生器则振荡频率为则振荡频率为 改变改变R、C或或R1、R2的值均可调节振荡周期。的值均可调节振荡周期。通常定义矩形波高电平的时间通常定义矩形波高电平的时间T2与周期与周期T之比为矩形波的占之比为矩形波的占空比空比D，即，即 占空间比可调矩形波发生电路如占空间比可调矩形波发生电路如图图11.13所示，从图中可以所示，从图中可以看出由于两个二极管看出由于两个二极管V1、V2的作用便得充放

34、电时间常数随电的作用便得充放电时间常数随电位器位器RP的上下滑动而发生改变，从而调整了输出波形的占空的上下滑动而发生改变，从而调整了输出波形的占空比。比。上一页 下一页返回任务五任务五 了解非正弦波信号发生器了解非正弦波信号发生器（二）三角波发生电路（二）三角波发生电路从从图图11.14可以看出电压可以看出电压uc是一个近似的三角波信号，但是是一个近似的三角波信号，但是由于电容不是恒流充放电，所以输出波形线性较差，一般不由于电容不是恒流充放电，所以输出波形线性较差，一般不作为三角波产生电路。为了得到线性度高的三角波，一般采作为三角波产生电路。为了得到线性度高的三角波，一般采用用图图11.15所

35、示的三角波产生电路，该电路中电容是恒流充所示的三角波产生电路，该电路中电容是恒流充放电，输出波形的线性度好。放电，输出波形的线性度好。上一页 下一页返回任务五任务五 了解非正弦波信号发生器了解非正弦波信号发生器1.工作原理工作原理电路中集成运放电路中集成运放A1组成滞回比较器，组成滞回比较器，A2组成积分电路。设电组成积分电路。设电源闭合瞬间，源闭合瞬间，uo1=+Uz ,电容电压电容电压uc=0，则电容开始充电。，则电容开始充电。因为因为A2积分电路虚地，所以充电电流为恒流积分电路虚地，所以充电电流为恒流 uo1=-uc随之线性下降。此时，随之线性下降。此时，A1的同相端电压的同相端电压 反

36、相端电压反相端电压u-=0。当。当uc下降到一定程度，使下降到一定程度，使U+U-时，时，uo1从从+Uz跳变到跳变到-Uz。随之，电容器开始放电，输出电压线。随之，电容器开始放电，输出电压线性上升。当上升到性上升。当上升到U+U-时时，uo1从从-Uz变到变到+Uz。电容再次。电容再次充电，充电，uo线性减小。如此周而复始，输出线性减小。如此周而复始，输出uo端得到三角波输端得到三角波输出波形，同时出波形，同时A1出端出端uo1为方波。为方波。上一页 下一页返回任务五任务五 了解非正弦波信号发生器了解非正弦波信号发生器2.振幅和周期振幅和周期从以上分析可知，三角波的最大值点出现在滞回比较器发生从以上分析可知，三角波的最大值点出现在滞回比较器发生跳变的时刻，故当跳变的时刻，故当A1的的u+=u-=0时所对应的时所对应的uo值就是三角值就是三角 波的振幅波的振幅Uom。而。而 ，所以，所以 至于振荡周期可以由至于振荡周期可以由A2积分电路求出，输出电压在积分电路求出，输出电压在T/2的的 时间内有时间内有-Uom线性上升到线性上升到+Uom，所以，所以上一页 下一页返回任务五任务五 了解非正弦波信号发生器了解非正弦波信号发生器上一页 下一页返回任务五任务五 了解非正弦波信号发生器了解非正弦波信号