電工電子技術(shù)第二十六講2007.5.23主要內(nèi)容：復(fù)習(xí)運(yùn)放線性應(yīng)用運(yùn)放在幅值比較方面的應(yīng)用3.方波發(fā)生器1dxdt+5x=sinωtuosinωtdxdt—Ci1R1R2A1A2RRA1R4RRR求uo（t）,已知R1=1MΩ，C=1μF5uodxdt=5x—sinωt—2該電路由哪些基本單元電路組成?分別寫(xiě)出A1A2的表達(dá)式建立uiuo1的關(guān)系式由逆向微分器構(gòu)成的積分電路應(yīng)用舉例：R3CR2uiuoi1RfR1R2uo1A1A235.5集成運(yùn)放在幅值比較方面的應(yīng)用一、開(kāi)環(huán)工作的比較器二、滯回比較器第5章上頁(yè)下頁(yè)返回三、方波發(fā)生器45.5.1開(kāi)環(huán)工作的比較器0uiuoUOM-UOMR1R2uOui開(kāi)環(huán)，運(yùn)放工作于非線性狀態(tài)。同相輸入,只要輸入大于0，輸出為正。轉(zhuǎn)移特性R1R2uoui0uiuoUOM-UOM反相輸入,只要輸入大于0，輸出為負(fù)。轉(zhuǎn)移特性5UDUR0uiuoUZR1R2RDzuOuiuRR1R2uouiuRUOH-UOLuiuo0UR第5章翻頁(yè)

反相輸入比較器

同相輸入比較器注意：穩(wěn)壓管特性6R1R2UOH-UOLttUOHUOL000uiuouOuiuo反相輸入過(guò)零比較器第5章上頁(yè)下頁(yè)返回翻頁(yè)ui7UZ–UZ–

—URR1R20uoURR2R3R1ui輸入求和型任意電平比較器u-

=——ui-UR

R1+R2R2+URuiR2+UR

R1=0ui轉(zhuǎn)折電壓：ui=–

—URR2R1設(shè)

u＋＝0，當(dāng)u-為0時(shí)狀態(tài)發(fā)生變化，uOR3Dz8UZ-UZUTLUTH0uiuoR1R2R3RfDzuOuiUZ第5章上頁(yè)下頁(yè)*5.5.2滯回比較器

返回反相輸入滯回比較器電路引入正反饋，轉(zhuǎn)折電壓u+與輸出電壓有關(guān)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)稱(chēng)縱軸。U＋

=———UoR2

+RfR29R1R2uOuiR3RfDzUZUZ-UZUTLUTH0uitUTHUTL0tUZ-UZ0uoui第5章上頁(yè)下頁(yè)返回翻頁(yè)滯回比較器應(yīng)用10R1R2uOuiR3RfDzUZuiUZ-UZ0UTLUTHU'RU'R

=———URR2

+RfRf第5章上頁(yè)uR返回有參考電壓反相輸入滯回比較器uO下頁(yè)本節(jié)結(jié)束11矩形波發(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，2.工作原理設(shè)電源接通時(shí)，uo

=+UoH

，uC(0)=0。電阻R2兩端的電壓UR即是比較器的參考電壓。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+–12當(dāng)uo

=+UoH時(shí)，電容充電，uC上升，

H2

1

2RUORFRRU+=

oHF

2

2RURRRU+-=-電容放電，uC下降，當(dāng)uC=UR

時(shí)，uo跳變成–UoH

當(dāng)uC=–UR

時(shí)，uo跳變成+UoH

，電容又重新充電。放電2.工作原理RCuC+–RFR2uo++

–

+–充電UR+–RCuC+–RFR2uo++

–

+–UR+–133.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–UoH+UoH)矩形波的周期矩形波的頻率充放電時(shí)間常數(shù)相同：

=RC

14

A1：滯回比較器因u–=0，所以當(dāng)u+=0時(shí)， A1狀態(tài)改變?nèi)遣òl(fā)生器1.電路結(jié)構(gòu)A2：反相積分電路Cuo1R3DZR2++

–

R6uoR5R4+–++

–

A2A1R1積分電路輸入方波，輸出為何？152.工作原理因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。Cuo1R3DZR2++

–

R6uoR5R4+–++

–

A2A1R116TT1T23.工作波形4.周期與頻率T=T1+T2

=2T1uo1UZ

–UZtOuo(1)改變比較器的輸出uo1、電阻R1、R2即可改變?nèi)遣ǖ姆怠?2)改變積分常數(shù)RC即可改變?nèi)遣ǖ念l率。17鋸齒波發(fā)生器1.電路Cuo1R3DZR2++

–

R6uoR5R4+–++

–

A2A1R1三角波發(fā)生器CR3DZR2++

–

R6uoR5R4+–++

–

A2A1R1uo1R'4D在三角波發(fā)生器的電路中，使積分電路的正、反向積分的時(shí)間常數(shù)不同，即可使其輸出鋸齒波。182.波形鋸齒波發(fā)生器CR3DZR2++

–

R6uoR5R4+–++

–

A2A1R1uo1R4'D1.電路tUZ–UZuouo1Ouo19退出20不需要任何輸入信號(hào)；必須在電路中引入足夠強(qiáng)的正反饋?！ㄐ萎a(chǎn)生電路包括正弦和非正弦(如方波、三角波)波形產(chǎn)生電路。波形產(chǎn)生電路的共同特點(diǎn)：第6章21第6章6.1.1正弦波振蕩電路的基本原理

6.1.2

RC正弦波振蕩電路6.1正弦波振蕩電路

*6.1.3

LC正弦波振蕩電路*6.1.4石英晶體正弦波振蕩電路22Ud126.1.1正弦波振蕩電路的基本原理1、自激振蕩的條件S在2:令F=Uf/Uo..所以產(chǎn)生自激振蕩的條件為:...AF=.UoUd.UoUf=1S第6章+++Uf+---A=Uo/Ud..S在1:Ud=Ui

..-.Ui..Uo.因?yàn)?Uf=Ud，.....Uf=UiU=d則輸出電壓保持不變。AF23自激振蕩的條件:AF=1

幅度平衡條件：相位平衡條件:AF=1

A+

F=2n

（n=0,1,2……）

反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的大小相等,在放大倍數(shù)一定時(shí)應(yīng)有足夠強(qiáng)的反饋量。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同相，必須引入正反饋。第6章242、振蕩的建立與穩(wěn)定振蕩電路的起振:選擇某一頻率的信號(hào)增幅振蕩電路由電路變?yōu)榈确袷巪AF|=1|AF|>1第6章Ud12S+++Uf+----.Ui..Uo.AF25

通過(guò)不斷地放大正反饋再放大再反饋，使Uom不斷增大，一直到達(dá)某一點(diǎn)時(shí)，才穩(wěn)定下來(lái)。自激振蕩的建立過(guò)程A反饋特性Ufm=|F|Uom幅度特性Uom=f(Ufm)Ufm1Ufm2Uom2Uom1UdOUom如右圖Ud12S+++Uf+----.Ui..Uo.AF26由上述討論可知：正弦波振蕩電路應(yīng)由以下部分組成：放大電路正反饋電路選頻電路穩(wěn)幅電路上頁(yè)下頁(yè)第5章返回翻頁(yè)27

5.1.2

RC正弦波振蕩電路

1.電路組成RCCRRfR1負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)（穩(wěn)幅環(huán)節(jié)）文氏電橋正弦波振蕩電路上頁(yè)下頁(yè)第5章返回翻頁(yè)uO+—+∞正反饋選頻網(wǎng)絡(luò)Ao28

2、RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性Z1

=R+1jωC1Z2=R(jωC)R+1jωC=R1+jωRC..UfUO==.IZ2I(Z1+Z2).Z2Z1+Z2=R1+jωRCR+1jωC+R1+jωRC=13+j(ωRC-jωRC1)上頁(yè)下頁(yè)第5章返回翻頁(yè).I++RCU0.Uf.CRZ1Z229.UfUo.=11ωRC3+j(ωRC-)當(dāng):1ωRCωRC-=0即,或RCω=ω0=12πRC?=?0=1時(shí)結(jié)論：.UfUo.與

同相位,即為正反饋；UfUo.=1/3，則Uf達(dá)到最大值。.上頁(yè)下頁(yè)第5章返回翻頁(yè)RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)++RCU0.Uf.CRZ1Z2.I30=F=Uf?__Uo?13__

f=0o,3、如何滿(mǎn)足自激振蕩條件f0=12

RC起振時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足:Rf>2R1RfR1）,

A=（1+

A=0o為了滿(mǎn)足AF=1,A=3RfR1）=3,

（1+Rf=2R1即A≥3上頁(yè)下頁(yè)第5章