模拟电子技术基础第26讲 非正弦波信号发生器-PPT文档资料

三、 迟滞电压比较器
电路 1
引入正反馈加速 输出电压变化
对两个输入电压进行比较，比较两个电压的大小，将 R1 Uo Ro Ui 比较结果以高低电平的形式输出。用于此功能的运放通常 Uz R2 Uo 工作在饱和区。 UR + Dz Ui 通常将一个输入电压固定UR作为参考电压，另一个输 U U
R
入电压Ui与UR比较，结果由Uo反映
D
输出应为负饱和值，稳压管的导通,输出电压 当Ui>UR时， 的幅度被限定在Uo=-UD 当Ui≤UR时，输出为正饱和值，由于稳压管的稳压作用， Uo=Uz
+VCC vI + A -VEE vO
vI T 2
+VCC vI + A -VEE vO
（同相过零比较器）
反相过零比较器
vO VOH vO VOH
O
3
4
t
vO VOH
vI
O VOL
vI
O VOL
O VOL
t
9.4.1 比较器
二、 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
+
+
+
并联晶体振荡器 石英晶体工作在fs和fp 之间，利用它的等效电感组 成电容三点式振荡电路。
串联晶体振荡器 石英晶体工作在fs处，利用 它的等效电抗为纯阻性的特点组 成振荡电路。
9.4 非正弦信号产生电路
9.4.1 比较器
单门限电压比较器 迟滞电压比较器
9.4.2 方波产生电路 9.4.3 矩形波产生电路 9.4.4 方波和三角波发生器
VCC M R b1 c b C1 R b2 e Re T L C
9.3.3 三点式LC振荡电路
1. 三点式LC并联电路
方法1
谐振回路的三个引出端与三极管的三个电极相连(指交流 连接),其中两个同性质电抗的公共点与发射极(或源极或同相 端)相连,而另一个异性电抗则连在集电极与基极间(或栅极与 漏极之间或反相端与输出端之间)。
9.3.4 石英晶体振荡电路
1. 石英晶体的基本特性与等效电路 特性 A. 串联谐振
fs
1 2 LC
晶体等效阻 抗为纯阻性
B. 并联谐振 fp
C C 1 fs 1 C 2 LC C0 0
1
通常 C 所以 C 0
fs 与 fp 很接近
9.3.4 石英晶体振荡电路
2. 石英晶体振荡电路 +
9.3 LC正弦波振荡电路
LC振荡电路主要用来产生高频正弦信号， 一般在1MHz以上。它与RC振荡电路的不 同之处是它由电感和电容组成，所以命名为 LC正弦波振荡电路。 9.3.1 LC并联谐振回路选频特性
9.3.2 变压器反馈式LC振荡电路
9.3.3 三点式LC振荡电路 9.3.4 石英晶体振荡电路
9.4.1 比较器
二、 单门限电压比较器
应用
微分电路 过零比较器
单向导电性
9.4.1 比较器
二、 单门限电压比较器
存在的问 题
由于在ui=Vth=VREF附近出现干扰，uO将时而为VOH， 时而为VOL，导致比较器输出不稳定。如果用这个输出电 压uO去控制电机，将出现频繁的起停现象，这种情况是不 允许的。
9.3.1 LC并联谐振回路选频特性
1. 等效阻抗
1 ( R j L ) j C Z 1 R j L j C
一般有 R 则 L
Z L C R j(L 1 ) C
1 电路发生谐振。 若0L 0C 1
0
LC
为谐振频率
L Q Z Q L 0 0 RC C 0
9.4.1 比较器
（1）过零比较
只有一个门限电压的比较器
二、 单门限电压比较器 器 假 V 设 V V E E CC M
+VCC vI + A -VEE vO
VM vI 时， v v V O A 0 I M，由于|vO |不可能超过VM ， A0
所以
vOma xV M
0
2 arctg (Q )
0
由相频特性可知，当ω <ω 0时， 由于ω L<1/ω C，回路的等效电抗 呈感性；反之，回路的等效电抗呈 容性。
9.3.2 变压器反馈式LC振荡电路
（定性分析）
VCC M vo
R b1
C c b T Re
L
R b2 C1
Ce
(+)
(－ ) (+)
vI =0 称为门限电压或阈值电压Vth
9.4.1 比较器
+VCC vI + A -VEE vO
输入为正负对称的正弦波 时，输出为方波。
vI T 2 3 4
（同相过零比较器）
O
t
电压传输特性
vO
vO VOH
VOH O t
O VOL
vI
VOL
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？
谐振时阻抗最大且为纯阻性
1 1 L 0L 其中 Q 为品质因数， 用来评价回路损 R 0RC R C 耗大小的指标 I I 即 I 同时有 I I Q I L C L C
9.3.1 LC并联谐振回路选频特性
2. 频率响应
Z Z0
1
1 2 2 1 (Q )
（忽略了放大器输出级的饱和压降）
15 M 当 |+VCC | = |-VEE | =VM = 15V，A0=105 时， V 5 0 .15 mV 0 A 10 0 vI >0 时， vOmax = VOH= +VCC 可以认为 （同相过零比较器） vI <0 时， vOmax = VOL=-VEE
9.4.5 脉冲和锯齿波发生器
9.4.1 比较器
一、运放工作在非线性区时的特点
IVV+
+
Vo
I+
1.理想运放的同相和反相输入端电流近似为零 I+=I-≈0
2.当V+>V-时，Vo为正向输出饱和电压VOH
当V+<V-时，Vo为负向输出饱和电压VOL
其数值接近运放的正负电源电压 V+=V-是两种状态的转折点
vO VOH
+VCC vI + VREF A -VEE vO
VREF可正可负 门限电压 Vth＝ VREF
vI V R EF O T 2 3 4
O VOL
V R EF
vI
t
vO
输入为正负对称的正弦波 时，输出波形如图所示。
VOH O VOL t
9.4.1 比较器
二、 单门限电压比较器
（2）门限电压不为零的比较器 输出电压被限定在 （UZ+UD)