A 非正弦波发生电路
A.a 常见的非正弦波
矩形波是基础波形
,可通过波形变换得到其他波形
矩形波经过积分运算电路得到三角波,高边三角波正向积分和反向积分的时间常数得到锯齿波。
矩形波经过微分运算电路得到尖顶波。
矩形波加到计数器得到阶梯波
A.b 矩形波发生电路
输出无稳态,有两个暂态;若输出为高电平时定义为第一暂态,则输出为低电平为第二暂态。
1 基本组成部分
(1)开关电路
:输出只有高电平和低电平两种情况,称为两种状态;因而采用电压比较器。
(2)反馈网络
:自控,在输为某一状态时孕育翻转成另一种状态的条件。应引入正反馈,电路才能从无到有
。
(3)延迟环节
:使得两个状态均维持一定的时间,决定振荡频率。利用RC电路
实现
2 电路组成
红色虚线划分两部分电路:下边为滞回比较器;上边为延迟环节。
3 工作原理:分析方法
(1)电路合闸通电,分析电路是否有两个暂态(高电平和低电平)
(2)设电路已振荡,且在某一暂态,看是否能自动翻转为另一暂态,并能再回到原暂态。(高=》低=》高)
|起振过程:
第一暂态:
第二暂态:
4 波形分析及主要参数计算
根据一阶电路的三要素(初始值,稳态值,时间常数)法,可求得电容的充放电规律:
对于充电,
稳态时无需考虑电压比较器,电容充电达到
值(此时无反馈电流)
占空比:
5 占空比可调电路
正向充电和反向充电时间常数不同,占空比就可调。
A.c 三角波发生电路
1 电路组成:用积分运算电路可将方波变为三角波。把方波发生器接到积分运算电路
两个环节的输出分别为另一个环节的输入。
为什么采用同相输入的滞回比较器?
原来的电路中,当
为
时,
是一个正向充电过程,电位增大,反向积分输出则是降低的,
如果按这样把输出接到
,那么两者将矛盾。所以改成同向输入。
即:
要取代
,必须改变输入端
集成运放应用电路分析方法:化整为零(分块),分析功能(每块),统观整体,性能估算。
2 工作原理
三角波发生电路的振荡原理
合闸通电,通常C上电压为0。设
,直至
(第一暂态);积分电路反向积分,
,一旦
过
,
从
跃变到
(第二暂态)。
积分电路正向积分,
,一旦
过
,
从
跃变为
,返回第一暂态。重复上述过程,产生周期性变化,即振荡。
3 波形分析及参数计算
A.d 锯齿波发生电路
应小一点,这样
变化影响才比较大。
在最上端时的波形:
短路时的波形:只有正向积分,没有反向积分。