《波形的产生与变换》PPT课件

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1、电工学电子部分第6章波形的产生与变换1第6章波形的产生与变换6.1正弦波振荡器6.2多谐振荡器6.3555定时器及其应用2§6.1正弦波振荡器波形产生:用来产生具有一定频率和幅度的交流信号的，它包括正弦波产生电路和非正弦波产生电路两大类。振荡电路:无需外加输入信号便能自动产生各种周期性的波形.例如正弦波、方波和三角波等.波形变换:是将某种波形变换成另一种波形，或者对某种波形进行整形等。3只有正反馈电路才能产生自激振荡。基本放大电路A反馈电路F改成正反馈–+§6.1.1自激振荡自激振荡:电路在没有外加信号

2、的情况下，有一定频率和幅度的交流信号输出.4如果：则去掉仍有信号输出。基本放大电路A反馈电路F反馈信号代替了放大电路的输入信号。基本放大电路A反馈电路F++5FA=1自激振荡的条件自激振荡条件的推导基本放大电路A反馈电路F6(1)正反馈足够强,输入信号为0时仍有信号输出，这就是产生了自激振荡。(2)要获得正弦自激振荡,反馈回路中必须有选频电路。所以将放大倍数和反馈系数写成：注意：（2）为了起振，必须满足

3、AF

4、＞17自激振荡的条件：因为：所以，自激振荡条件也可以写成：（1）幅度平衡条件：（2）相位平衡

5、条件：n是整数相位条件意味着振荡电路必须是正反馈；幅度条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。8用RC电路构成选频网络的振荡电路即所谓的RC振荡电路，可选用的RC选频网络有多种，这里只介绍文氏桥选频电路。R1C1R2C2一、选频电路§6.1.2RC正弦波振荡电路9R1C1R2C2当R1=R2=RC1=C2=C时时，相移为0所以：10如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则：相频特性：幅频特性：fof+90–90f11二、用运放组成的RC正弦波振荡器uo_++R2RCRCR1由以上推导得：12RC

6、正弦波振荡器uo_++R2RCRCR113RC正弦波振荡器所以，要满足相位条件，只有在fo处∴uo_++R2RCRCR114问题2：如何启振？Uo是振荡器的电压输出幅度，B是要求输出的幅度。起振时Uo=0，达到稳定振荡时Uo=B。放大电路中存在噪声即瞬态扰动，这些扰动可分解为各种频率的分量，其中也包括有fo分量。选频网络：把fo分量选出，把其他频率的分量衰减掉。

7、AF

8、>1，且A+B=2n，即可起振。问题1：Ui从何而来?15问题2：如何启振？

9、AF

10、>1，且A+B=2n，即可起振。

11、16能自行启动的电路举例（1）uotRtA半导体热敏电阻起振时，RT略大于2R1，使

12、AF

13、>1，以便起振；_++RTRCRCR1tuo起振后，uo逐渐增大则RT逐渐减小，使得输出uo为某值时，

14、AF

15、=1，从而稳幅。17一、电路结构上下门限电压：结构：滞回比较器输出经积分电路再输入到此比较器的反相输入端。§6.2.1用运放构成的多谐振荡器－++RR1R2C+ucuoUZ–18二、工作原理1.设uo=+UZ此时，输出给C充电!则：u+=UH0tuoUOM-UOMU+Huc0t一旦uc>UH,就有

16、u->u+,在uc

17、低电平的转换。方波发生器各部分的作用：－++RR1R2C+ucuoUZ–22三、周期与频率的计算Uc上升阶段表示式:uc下降阶段表示式:uc0UHtULT1T2据三要素法：t0t123下降过程：f=1/T246.2.2.石英晶体多谐振荡器压电效应:在石英晶体的两侧加一电场，晶片就会产生机械变形，反之若在晶片的两侧施加机械力，则在晶片相应的方向上产生电场，这种物理现象称为压电效应。压电谐振:在晶片的两侧的电极加交变电压，晶片就会产生机械振动。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率相等时，其振幅最大，这种现

18、象称为“压电谐振”。因此石英晶体又称石英晶体谐振器。晶片的固有频率与晶片的切割方式、几何形状和尺寸有关,与外接电阻、电容无关。25石英晶体的固有谐振频率十分稳定，当频率为谐振频率f0时，石英晶体的等效阻抗最小，信号最容易通过，而其它频率信号均被衰减掉，因此振荡电路的工作频率仅决定于石英晶体的谐振频率f0，而与电路中的R、C数值无关。26石英晶体多谐振荡器27555定时器是将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。它使用方便,带负载能力较强,