方波三角波電路工作原理

電壓傳輸特性–UOM+UOM運(yùn)放處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)一、單限電壓比較器門(mén)限電壓UT(閾值電平)：輸出躍變所對(duì)應(yīng)的輸入電壓。uiuoOURURuouiR2++–R1+–++––當(dāng)u+>u–

時(shí)，uo=+UOM

u+<u–

時(shí)，uo=–UOM即ui<UR時(shí)，uo=+UOM

ui

>UR

時(shí)，uo=–

UOM可見(jiàn)，在ui=UR處輸出電壓uo發(fā)生躍變。參考電壓

u+=UR，u–

=ui輸出帶限幅的單限電壓比較器設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為UZ，忽略穩(wěn)壓管的正向?qū)▔航祫tui

<

UR，uo

=+UZ

ui>UR，uo=–UZUZ–UZuo'RDZURuouiR2++–R1+–++––電壓傳輸特性–UOM+UOMuiuoOURui<UR時(shí)，uo'

=+UOM

ui

>UR

時(shí)，uo'

=–

UOM

二、滯回電壓比較器上門(mén)限電壓下門(mén)限電壓

電路中引入正反饋(1)提高了比較器的響應(yīng)速度；(2)輸出電壓的躍變不是發(fā)生在同一門(mén)限電壓上。RF當(dāng)uo=+UOM時(shí)：當(dāng)uo

=–UOM時(shí)：門(mén)限電壓受輸出電壓的控制R2uoui++–R1+–+–－－，分析上門(mén)限電壓UT1：ui逐漸增加時(shí)的門(mén)限電壓下門(mén)限電壓UT2：ui

逐漸減小時(shí)的門(mén)限電壓uiuoO

–UOM+UOM電壓傳輸特性u(píng)itOuoOt+UOM–UOM兩次跳變之間具有遲滯特性——滯回比較器RFR2uoui++–R1+–+–根據(jù)疊加原理，有+UR–RFR2uoui++–R1+–+–uiuoO–UOM+UOM電壓傳輸特性當(dāng)參考電壓UR不等于零時(shí)上門(mén)限電壓下門(mén)限電壓改變參考電壓UR，可使傳輸特性沿橫軸移動(dòng)?？梢?jiàn)：傳輸特性不再對(duì)稱于縱軸，定義：回差電壓uiuoO–UOM+UOM電壓傳輸特性與過(guò)零比較器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.改善了輸出波形在躍變時(shí)的陡度。2.回差提高了電路的抗干擾能力，U越大，抗干擾能力越強(qiáng)。結(jié)論：1.調(diào)節(jié)RF

或R2可以改變回差電壓的大小。2.改變UR可以改變上、下門(mén)限電壓，但不影回差電壓U。電壓比較器在數(shù)據(jù)檢測(cè)、自動(dòng)控制、超限控制報(bào)警和波形發(fā)生等電路中得到廣泛應(yīng)用。信號(hào)發(fā)生器的作用：產(chǎn)生一定頻率、幅值的輸出波形（如正弦波、方波、三角波、鋸齒波等）。特點(diǎn)：不用外接輸入信號(hào)即可產(chǎn)生輸出信號(hào)。在電子電路中用以產(chǎn)生各類(lèi)電子信號(hào)的電路稱為信號(hào)發(fā)生器，又稱波形發(fā)生器或振蕩器。7.4集成運(yùn)放在波形產(chǎn)生方面的應(yīng)用7.4.2矩形波信號(hào)發(fā)生器1.電路結(jié)構(gòu)

由滯回比較器、RC充放電電路組成，電容電壓uC

即是比較器的輸入電壓(u-)，2.工作原理設(shè)電源接通時(shí)，uo

=+UOM

，uC(0)=0。電阻R2兩端的電壓UR即是比較器的參考電壓(u+)。uo

通過(guò)RF對(duì)電容C充電，uC按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。RFCuC+–R1R2uo++–+–充電UR+–當(dāng)uo

=+UOM時(shí)，電容充電，uC上升，電容放電，

uC下降，當(dāng)uC≥UR

時(shí)，uo跳變成–UOM當(dāng)uC≤|UR

|時(shí)，uo又再次跳變?yōu)?UOM

，電容又重新充電。放電2.工作原理RFCuC+–R1R2uo++–+–充電UR+–RFCuC+–R1R2uo++–+–UR+–ucuoO

–UOM+UOM滯回比較器的電壓傳輸特性3.工作波形充電放電uouCt1t3t2T=T1+T2電容充放電過(guò)程，uC的響應(yīng)規(guī)律為4.周期與頻率T1T2T–UOM+UOM0t在充電過(guò)程中在放電過(guò)程中充電放電uouCt1t3t2T1T2T0t–UOM+UOM在充電過(guò)程中在放電過(guò)程中則矩形波的周期為由于上述電路的充放電時(shí)間常數(shù)相同：

=RFC

所以矩形波的頻率矩形波常用于數(shù)字電路中作為信號(hào)源在脈沖電路中，通常將矩形波的高電平時(shí)間T1與周期T之比稱為占空比，用字母q表示，即：上述電路的占空比為則占空比為50%的矩形波就稱為方波。1.基本電路:方波發(fā)生器矩形波積分電路三角波反向積分電路方波發(fā)生器－++RR1R2C+uc-++RR2Cuo此電路要求前后電路的時(shí)間常數(shù)配合好，不能讓積分器飽和。7.4.3三角波和鋸齒波信號(hào)發(fā)生器－++RR1R2C+uc-++RR2Cuouo1uo三角波的周期由方波發(fā)生器確定，其幅值也由周期T和參數(shù)R、C決定。0uo1tUom-UomR1R2

R4R3UZDZA1uiuO1CuOR5A2R三角波發(fā)生器由組成A1—滯回電壓比較器A2—反相積分電路

2.實(shí)用的三角波發(fā)生器(1)電路結(jié)構(gòu)(2)工作原理A1：滯回比較器因u-=0，所以當(dāng)u+=0時(shí)，A1狀態(tài)改變輸出uo1

改變(+UZ

躍變到–UZ

或–UZ

躍變到+UZ)，當(dāng)同時(shí)積分電路的輸入、輸出電壓也隨之改變。Cuo1R4DZR2++–R1uoR5R+–++–A2A1R3u+1=u-1輸出uo1

改變(+UZ

躍變到–UZ

或–UZ

躍變到+UZ)。由此可得門(mén)限電壓：上門(mén)限電壓下門(mén)限電壓uo1uoO

–UZ+UZTT1T2(3)工作波形(4)周期與頻率T=T1+T2

=2T1=2T2uo1UZ

–UZtOuo這里取t－t0

=T1時(shí)進(jìn)行計(jì)算，由工作波形可見(jiàn)由圖示積分電路可得輸出電壓uo的表達(dá)式為uo1uoO

–UZ+UZ