模拟电电子技术基础第8章(第四版)童诗白 华成英

0导言1常用半导体器件2基本放大电路3多级放大电路4集成运算放大电路5放大电路的频率响应6放大电路中的反馈7信号的运算和处理8波形的发生和信号的变换9功率放大电路10直流电源模拟电子技术基础8波形的发生和信号的变换8.1正弦波振荡电路8.2电压比较器8.3非正弦波发生电路8.4利用集成运放实现的信号转换电路8.5Multisim应用举例8波形的发生和信号的变换正反馈放大电路如图示。（注意与负反馈方框图的差别）1.

振荡条件若环路增益则去掉仍有稳定的输出又所以振荡条件为振幅平衡条件相位平衡条件8.1.1概述◆

自激振荡条件自激振荡反馈深度即又得自激振荡条件幅值条件相位条件（附加相移）闭环增益起振条件2.

起振和稳幅？振荡电路是单口网络，无须输入信号就能起振，起振的信号源来自何处？电路器件内部噪声起振条件2.

起振和稳幅当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加，否则波形将出现失真。噪声中，满足相位平衡条件的某一频率0的噪声信号被放大，成为振荡电路的输出信号。起振条件2.

起振和稳幅稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条件从回到AF>1AF=1起振维持振荡放大电路（包括负反馈放大电路）3.振荡电路基本组成部分反馈网络（构成正反馈的）选频网络（选择满足相位平衡条件的一个频率。经常与反馈网络合二为一。）稳幅环节8.1.2

RC正弦波振荡电路1.

电路组成2.

RC串并联选频网络的选频特性3.

振荡电路工作原理4.

稳幅措施1.

电路组成反馈系数2.

RC串并联选频网络的选频特性幅频响应又且令则相频响应2.

RC串并联选频网络的选频特性当幅频响应有最大值相频响应3.

振荡电路工作原理此时若放大电路的电压增益为用瞬时极性法判断可知，电路满足相位平衡条件则振荡电路满足振幅平衡条件当时，(+)(+)(+)(+)Av电路可以输出频率为的正弦波RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于1MHz的正弦波正反馈？反馈组态？电压串联负反馈同相比例电路采用非线性元件4.

稳幅措施热敏元件热敏电阻起振时，即热敏电阻的作用稳幅①Rf是正温度还是负温度系数？②若用R1做稳幅，应该是正还是负温度系数？负温度系数正温度稳幅原理：起振时：AV>3稳幅

热敏电阻

场效应管4.

稳幅措施采用非线性元件选频网络同相比例放大可变电阻区，斜率随vGS不同而变化整流滤波

二极管稳幅原理4.

稳幅措施电路图设D开路，则有利于起振！D才导通稳幅环节所以:

a+f=360°或0°

RC移相式正弦波振荡电路图中每节RC电路都是相位超前电路，相位移最多不超过90°现在图中有3节RC移相网络，其最大相移可接近270°因此，有可能在特定频率下移相180°即f=180°又，放大器为反相比例电路a

=180°显然，这时只要适当调节Rf数值，使增益AV适当，就可同时满足相位平衡和振幅平衡条件，产生正弦振荡。振荡频率5.

振荡频率与波形+6V-6V一阶有源低通滤波一阶有源高通通滤波桥式振荡电路如图所示，设A为理想运放，（1）标出A的极性（2）场效应管的作用是什么？其d、s

间的等效电阻的最大值为多少？（3）电路的振荡频率为多少？稳幅（2）其d、s间的等效电阻的最大值为多少？桥式振荡电路如图所示，设A为理想运放，（1）标出A的极性（2）场效应管的作用是什么？其d、s

间的等效电阻的最大值为多少？（3）电路的振荡频率为多少？作业：8.78.1正弦波振荡电路8.2电压比较器8.3非正弦波发生电路8.4利用集成运放实现的信号转换电路8.5Multisim应用举例8波形的发生和信号的变换8.2

电压比较器单门限电压比较器迟滞比较器集成电压比较器8.2电压比较器特点：1.单门限电压比较器开环，虚短和虚断不成立增益A0大于105运算放大器工作在非线性状态下，由于|vO

|不可能超过VM，8.2电压比较器1.单门限电压比较器（1）过零比较器（忽略了放大器输出级的饱和压降）所以8.2电压比较器1.单门限电压比较器当|+VCC|

=|-VEE|=VM=

15V，A0=105，可以认为vI

>0时，vOmax

=?vI

<0时，vOmax

=?（过零比较器）vOmax

=+VCC

vOmax

=-VEE8.2

电压比较器特点：1.单门限电压比较器（1）过零比较器开环，虚短和虚断不成立增益A0大于105输入为正负对称的正弦波时，输出为方波。电压传输特性思考

1.若过零比较器如图所示，则它的电压传输特性将是怎样的？

2.输入为正负对称的正弦波时，输出波形是怎样的？uoui0+vOM-vOM同相、反相过零比较器:uoui0+vOM-vOMviuovT=0uovivT=08.2

比较器1.单门限电压比较器（2）门限电压不为零的比较器电压传输特性8.2

比较器1.单门限电压比较器（2）门限电压不为零的比较器电压传输特性输入为正负对称的正弦波时，输出波形如图所示。分析任务及方法求传输特性方向输出电平VOH、VOL门限电压VthA构成过零比较器RC为微分电路D削波（限幅、检波）0画传输特性解：A1,A2开环单门限比较器(2)D1,D2和三极管

或非门逻辑电路解：利用叠加原理可得理想情况下，输出电压发生跳变时对应的门限电压单门限比较器的抗干扰能力应为高电平错误电平8.2

电压比较器2.迟滞比较器(1)电路组成正反馈电压并联负反馈8.2

电压比较器2.迟滞比较器(1)电路组成(2)门限电压vp为门限电压，8.2

电压比较器2.迟滞比较器(1)电路组成(2)门限电压vp为门限电压，8.2

电压比较器2.迟滞比较器9.8.1电压比较器2.迟滞比较器(3)传输特性VT-VT+特点：输出端从高电平跳变到低电平对应的阈值电压与从低电平跳变到高电平对应的阈值电压不同！tviV+HV+LtvoVom-Vom例:设输入为正弦波,画出输出的波形。－++voRR2R1viV+结论：同相迟滞比较器反相迟滞比较器矩形波三角波锯齿波尖顶波阶梯波正弦波比较积分微分8.1正弦波振荡电路8.2电压比较器8.3非正弦波发生电路8.4利用集成运放实现的信号转换电路8.5Multisim应用举例8波形的发生和信号的变换8.3非正弦波发生电路1.电路组成（多谐振荡电路）反相迟滞比较器RC低通积分环节稳压管双向限幅能否不串入该电阻？2.工作原理设vO

=+VZ（输出只有2种状态）

vC

=0

（电容初值）vO

=+VZRC充电vC

vF

=+FVZ当vC

>vF时vO

vO

=VZRC反向充电vC

vF

=-FVZ当vC

<vF时vO

周而复始，形成振荡8.3非正弦波发生电路3.波形4.计算周期问题：能否调整占空比，产生矩形波？8.3非正弦波发生电路5.占空比可变的方波产生电路问题：能否同时产生方波和三角波？8.3非正弦波发生电路反相迟滞比较器RC积分环节1.方