7.2 　非正弦波信号　产生电路

7.2 　非正弦波信号　产生电路

7.2.1 电压比较器

7.2.2 方波产生电路

7.2.3 压控方波产生电路

第 7 章　信号产生电路

7.2.1 电压比较器 (Comparer)

一、单限电压比较器

功能：

类型基本比较器简单比较器 ( 单门限 )窗口比较器 ( 双门限 )

迟滞比较器 ( 施密特触发器 )

比较电压信号 ( 被测试信号与标准信号 ) 大小

8

uI uO O uI

uO1. 过零电压比较器 uI < 0

uI > 0

UOmax

UOmax

UOH

UOL


OuI

uO

2. 同相输入单门限比较器

8

uI

UREF UZ

UZ

UREF

uI < UREFUZ

uI > UREF

门限电压 UT

特点 : 1) 工作在非线性区2) 不存在虚短 ( 除了 uI = UREF 时 )

3) 存在虚断

门限电压 UT = UREF


二、窗口比较器

uO

88

U1

U2

uI

V1

V2

uO1

uO2

设 U1 > U2 ，比较器采用单电源

uI uO1 uO2 V1 V2 uO

< U2

> U1

U2 < uI < U1

UOmax 截止导通 UZ0

UOmax 0 导通截止 UZ

0 0 截止截止 0

UZ

OuI

uO

U1U2


应用举例 — 三极管值分选电路

88

5 V

2.5 V

V1

V2

V

+15 V

10 k

20 k

20 k

430 k

1 M 5 k

1.5 k

3CG

50 100 ， LED 不亮。分析电路是否满足要求： < 50 或 > 100 ， LED 亮，

[ 解 ] IB = (15 0.7 ) /1430 = 0.01 mA

当 < 50 时， IC < 0.5 mA ， UC < 2.5 V, V2 导通， LED 亮当 > 100 时， IC > 1 mA ， UC > 5 V V1 导通， LED 亮当 50 100 时， 2.5 V UC <5 V ， LED 不亮


1) 电路和门限电压

三、迟滞比较器1. 反相型迟滞比较器

uI R

R1

8

UREF

R2

R3

UZPP

uO

正反馈

21

2Z

21

1REFP RR

RU

RR

RUU

当 uI > uP 时， uO = UZ

当 uI < uP 时， uO = +UZ

当 uI = uP 时，状态翻转

21

2Z1REFT RR

RURUU

21

2Z1REFT RR

RURUU

例： R1 = 30 k ， R2 =15 k,UZ = 6 V, UREF = 0, 求 UT 。

)(V 23015

156

V)( 23015

156

-T

T

U

U ，


特点：

2) 传输特性R

R1

8uI

UREF

R2

R3

UZPP

uO

OuI

uO

UT+UT

UZ

UZ当 uI 逐渐增大时只要 uI < UT+ ，则 uO = U

Z一旦 uI > UT+ ，则 uO = UZ

当 uI 逐渐减小时只要 uI > U T ，则 uO = U

Z一旦 uI < UT ，则 uO = UZ

上门限

下门限

U = UT+ UT

U 回差电压

uI 上升时与上门限比 ,

uI 下降时与下门限比。


2. 同相型迟滞比较器

R1

R 8

uI

UREF

R2

R3

UZ

NN

PP

uO

21

2Z1IP RR

RURuu

状态翻转时， uP = uN = UREF REF21

2Z1I URR

RURu

即

若 UREF = 01

2ZT

R

RUU 则

1

2ZT R

RUU

传输特性

OuI

uO

UT+UT

UZ

UZ

U = UT+ UT

1

2Z2

R

RU


应用举例

抗干扰

O

uI

tt

单门限比较单门限比较UT

uO

UOH

UOLO tt

迟滞比较迟滞比较

O

uI

ttUT-

UT+

UOH

UOLO tt

整形

O

uI

ttUT+

UT-

O

uO

tt

UOH

UOL

O

uI

tt

UT+

UT-

O

uO

tt

UOH

UOL

uO


7.2.2 方波产生电路 (Astable Multivibrator)1. 电路组成和输出波形

R1

C

8

R2

R3

UZ

uO

R

积分电路滞回比较器

UZ

uO uC

tUT+

UT-

UZ

2. 振荡频率21

2ZT RR

RUU

21

2ZT RR

RUU

)2

1ln(21

2

R

RRCT

Tf

1

占空比 = 50%


7.2.3 压控方波产生电路一、积分 - 施密特触发器型压控振荡器

V1

V2

+VCC

V3

施密特触发器

ud

uO

R

C

uC

I0

V4V5

压控恒流源压控恒流源

积分器积分器镜象电流源镜象电流源

uO = UOL

V3 截止，uO = UOH

C 充电至 UT+

V3 导通，

C 放电至 UT

uO = UOL

uC

t

UOm

uO

t

UT+

UT-

占空比 50%

I0

I0


二、 8038 集成函数发生器

CC32 V

CC31 V

> I01

电子开关 SS

当 Q = 0 ， S 断开，C 充电 (I01) 至 2/3VC

C

Q = 1当 Q = 1 ， S 闭合，C 放电 (I02 I01) 至 1/3VC

C

Q = 0

当 I02 = 2I01 ，引脚 9 输出方波，引脚 3 输出三角波；当 I02 < 2I01 ，引脚 9 输出矩形波，引脚 3 输出锯齿波。

1. 原理

1111

88

+VCC

R

R

R

R

S

C

I01

I02

uC

66

99

33

22

VEE

或地

Q1010

Q

反相器

电压跟随器

正弦波变换器


2. 应用1

2

3

4

5

6

7 8

ICL8038

14

13

12

11

10

9

1314正弦波

失真度调整正弦波失真度调整

正弦波输出三角波输出

矩形波输出调频偏置电压输入

调频偏置电压输出

接电阻 RA

接电阻 RB接电容 C

+VCC

VEE ( 或地 )

调占空比和正弦波失真

调频率

调占空比和正弦波失真

RP2

RP4

RP1

+VCC

VEE

RRA

ICL80384 5

1

3

10 11 128

RB

RP3

C

C1

6 9

2


Documents

7.2 非 正弦波信号 产生电路

7.2 　非正弦波信号　产生电路