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1、少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤2023/5/19振荡电路分析及应用振荡电路分析及应用-电电子技术实践基础子技术实践基础锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂2.1正弦波振荡电路正弦波振荡电路2.1.1正弦波振荡电路的基础知识正弦波振荡电路的基础知识1.自激振荡现象自激振荡现象扩音系统在使用中有时会发出刺耳的啸叫声扩音系统在使用中有时会发出刺耳的啸叫声,其形其形成的过程如图示。成的过程如图示。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂A.F.放大电路放大电路2S1+Uid.U
2、i.+Uf.+Uo.反馈电路反馈电路2.自激振荡形成的条件自激振荡形成的条件可以借助图示的方框图来分析正弦波振荡形成的条件。可以借助图示的方框图来分析正弦波振荡形成的条件。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂由此可见由此可见,自激振荡形成的基本条件是反馈信号与自激振荡形成的基本条件是反馈信号与输入信号输入信号大小相等大小相等、相位相同相位相同,即即,而而可得：可得：这包含着两层含义这包含着两层含义:（）（）反馈信号与输入信号反馈信号与输入信号幅值幅值相等相等,表示表示即即（）（）反馈信号与输入信号反馈信号与输入信号相位相位相同相同,表示输入信号表示输入信号经
3、过放大电路产生的相移经过放大电路产生的相移A和反馈网络的相移和反馈网络的相移F之和之和为为0,2,4,2n,即即:A+F=2n(n=0,1,2,3,)称为相位平衡条件。称为相位平衡条件。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂Uo.Ot自激振荡的起振波形自激振荡的起振波形ba起振c稳幅锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂.正弦波振荡的形成过程正弦波振荡的形成过程放大电路在接通电源的瞬间放大电路在接通电源的瞬间,随着电源电压由零开随着电源电压由零开始的突然增大始的突然增大,电路受到扰动电路受到扰动,在放大器的输入端产生在放大器的
4、输入端产生一个微弱的扰动电压一个微弱的扰动电压u ui,i,经放大器放大、经放大器放大、正反馈正反馈,再再放大、放大、再反馈再反馈,如此反复循环如此反复循环,输出信号的幅度输出信号的幅度很快增加。很快增加。这个扰动电压包括从低频到甚高频的各种这个扰动电压包括从低频到甚高频的各种频率的谐波成分。频率的谐波成分。为了能得到我们所需要频率的正弦波信号为了能得到我们所需要频率的正弦波信号,必须增必须增加加选频网络选频网络,只有在选频网络中心频率上的信号能通过只有在选频网络中心频率上的信号能通过,其他频率的信号被抑制其他频率的信号被抑制,在输出端就会得到如图在输出端就会得到如图abab段所段所示的起振波
5、形。示的起振波形。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂那那么么,振振荡荡电电路路在在起起振振以以后后,振振荡荡幅幅度度会会不不会会无无休休止止地地增增长长下下去去了了呢呢？这这就就需需要要增增加加稳稳幅幅环环节节,当当振振荡荡电电路路的的输输出出达达到到一一定定幅幅度度后后,稳稳幅幅环环节节就就会会使使输输出出减小减小,维持一个相对稳定的稳幅振荡维持一个相对稳定的稳幅振荡,如图如图bcbc段所示。段所示。也也就就是是说说,在在振振荡荡建建立立的的初初期期,必必须须使使反反馈馈信信号号大大于于原原输输入入信信号号,反反馈馈信信号号一一次次比比一一次次大大,才才
6、能能使使振振荡荡幅幅度度逐逐渐渐增增大大;当当振振荡荡建建立立后后,还还必必须须使使反反馈馈信信号号等于原输入信号等于原输入信号,才能使建立的振荡得以维持下去。才能使建立的振荡得以维持下去。由上述分析可知由上述分析可知,起振条件：起振条件：稳幅后的幅度平衡条件为：稳幅后的幅度平衡条件为：锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂.振荡电路的组成振荡电路的组成要形成振荡要形成振荡,电路中必须包含以下组成部分电路中必须包含以下组成部分:放大器放大器;正反馈网络正反馈网络;选频网络选频网络;稳幅环节。稳幅环节。根据选频网络组成元件的不同根据选频网络组成元件的不同,正弦波
7、振荡电路通常正弦波振荡电路通常分为：分为：振荡电路振荡电路（振荡频率较低，几百（振荡频率较低，几百KHZKHZ以下）以下）振荡电路振荡电路（振荡频率较高，几百（振荡频率较高，几百KHZKHZ以上）以上）石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路（振荡频率极其稳定）。（振荡频率极其稳定）。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂2.1.2RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路 RC正弦波振荡电路结构简单正弦波振荡电路结构简单,性能可靠性能可靠,用来产用来产生几兆赫兹以下的低频信号生几兆赫兹以下的低频信号,常用的常用的RC振荡电路有振荡电路有RC桥式振荡电路和移相式振荡电路。桥式振
8、荡电路和移相式振荡电路。1.RC桥式振荡电路桥式振荡电路1）RC串并联网络的选频特性串并联网络的选频特性+Z2.U1R2C2+.U2Z1R1C1锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂RC串并联网络串并联网络传输系数传输系数F：锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂其模值：其模值：相角：相角：取：取：C1=C2=C,R1=R2=R,则上式可简化为则上式可简化为锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂令令即即将将f0的表达式代入模值和相角的表达式的表达式代入模值和相角的表达式,并将角频率并将角频率变
9、换为由频率变换为由频率f 表示表示,则则锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂根据上式可作出根据上式可作出RC串并联网络频率特性串并联网络频率特性F310f0fjFf090Of0+90O当当f=f0时时,电压传输系数最大电压传输系数最大,其值为其值为:F=1/3,相角为零相角为零,即即F=0。此时此时,输出电压与输入电压同相位。输出电压与输入电压同相位。当当ff0时时,F3的要求。的要求。其中其中,1、2和和R2是实现自动稳幅的限幅电路。是实现自动稳幅的限幅电路。由由R1、Rf、V1、V2及及R2构成负反馈支路构成负反馈支路,它与集成运它与集成运放形成了同相输
10、入比例运算放大器放形成了同相输入比例运算放大器锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂2RC移相式振荡电路移相式振荡电路反馈网络由三节反馈网络由三节RC移相电路构成。移相电路构成。+RRCCCRRf+Uo.锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂由由于于集集成成运运算算放放大大器器的的相相移移为为180,为为满满足足振振荡荡的的相相位位平平衡衡条条件件,要要求求反反馈馈网网络络对对某某一一频频率率的的信信号号再再移移相相180,RC构构成成超超前前相相移移网网络络。正正如如所所知知,一一节节RC电电路路的的最最大大相相移移为为90
11、,不不能能满满足足振振荡荡的的相相位位条条件件;二二节节RC电电路路的的最最大大相相移移可可以以达达到到180,但但当当相相移移等等于于180时时,输输出出电电压压已已接接近近于于零零,故故不不能能满满足足起起振振的的幅幅度度条条件件。为为此此,采采用用三三节节RC超超前前相相移移网网络络,三三节节相相移移网网络络对对不不同同频频率率的的信信号号所所产产生生的的相相移移是是不不同同的的,但但其其中中总总有有某某一一个个频频率率的的信信号号,通通过过此此相相移移网网络络产产生生的的相相移移刚刚好好为为180,满满足足相相位位平平衡衡条条件件而而产产生生振振荡荡,该该频率即为振荡频率频率即为振荡频
12、率f0。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂RC移移相相式式振振荡荡电电路路具具有有结结构构简简单单、经经济济方方便便等等优优点点。其其缺缺点点是是选选频频性性能能较较差差,频频率率调调节节不不方方便便,由由于于输输出出幅幅度度不不够够稳稳定定,输输出出波波形形较较差差,一一般般只只用用于于振振荡荡频频率率固固定定、稳定性要求不高的场合。稳定性要求不高的场合。振幅起振条件为振幅起振条件为振荡频率振荡频率f0锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂2.1.3LC正弦波振荡电路正弦波振荡电路 LC正弦波正弦波振荡电路常用来产生高频
13、正弦波振荡电路常用来产生高频正弦波信号，常见形式有变压器反馈式信号，常见形式有变压器反馈式LC振荡电路、振荡电路、电感反馈式（电感三点式）电感反馈式（电感三点式）LC振荡电路、振荡电路、电容电容反馈式电容三点式反馈式电容三点式LC振荡电路振荡电路,用来产生几兆用来产生几兆赫兹以上的高频信号。它们的选频网络一般都采赫兹以上的高频信号。它们的选频网络一般都采用用LC并联谐振电路。并联谐振电路。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂1.变压器反馈式变压器反馈式LC振荡电路振荡电路）电路组成电路组成(+)()(+)(+)(+)L1CRLL3L2V+CeReRb2C1R
14、b1T+UCCV、Rb1、Rb2、Re、Ce、C1组成共射组成共射放大电路放大电路L2反馈线圈反馈线圈引入正反馈引入正反馈L1C选频网络选频网络变压器同变压器同名端名端锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂)振荡条件振荡条件（1）相位平衡条件相位平衡条件电路振荡时电路振荡时,f=f0，LC回路的谐振阻抗是纯电阻性，由回路的谐振阻抗是纯电阻性，由变压器变压器L1及及L2同名端可知，反馈信号与输出电压极性相反，同名端可知，反馈信号与输出电压极性相反，即即F=180。于是。于是A+F=360，保证了电路的正反馈，满足振，保证了电路的正反馈，满足振荡的相位平衡条件。荡
15、的相位平衡条件。对频率对频率ff0的信号，的信号，LC回路的阻抗不是纯阻抗，而是感性回路的阻抗不是纯阻抗，而是感性或容性阻抗。或容性阻抗。此时，此时，LC回路对信号会产生附加相移，造成回路对信号会产生附加相移，造成F180，那，那A+F360，不能满足相位平衡条件，电路也不，不能满足相位平衡条件，电路也不可能产生振荡。可能产生振荡。由此可见，由此可见，LC振荡电路只有在振荡电路只有在f=f0这个频率这个频率上，才有可能振荡。上，才有可能振荡。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂（2）幅值条件幅值条件为了满足幅度条件为了满足幅度条件AF1,对晶体管的对晶体管的
16、值有一定要求。值有一定要求。一般只要一般只要值较大值较大,就能满足振幅平衡条件。就能满足振幅平衡条件。反馈线圈匝反馈线圈匝数越多数越多,耦合越强耦合越强,电路越容易起振。电路越容易起振。3）电路优缺点）电路优缺点(1)(1)易起振易起振,输出电压较大。由于采用变压器耦合输出电压较大。由于采用变压器耦合,易满足阻抗匹配的要求。易满足阻抗匹配的要求。(2)(2)调频方便。一般在调频方便。一般在LC回路中采用接入可变电容回路中采用接入可变电容器的方法来实现器的方法来实现,调频范围较宽调频范围较宽,工作频率通常在几兆赫左工作频率通常在几兆赫左右。右。(3)(3)输出波形不理想。由于反馈电压取自电感两端
17、输出波形不理想。由于反馈电压取自电感两端,它对高次谐波的阻抗大它对高次谐波的阻抗大,反馈也强反馈也强,因此在输出波形中含有因此在输出波形中含有较多高次谐波成分。较多高次谐波成分。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂2.电感反馈式电感反馈式LC振荡电路振荡电路又称又称:哈特莱振荡电路哈特莱振荡电路电感三点式电路电感三点式电路1)电路组成电路组成(+)()(+)()(+)()(+)ReCeVC2Rc+UCCRb1Rb2C1CL2L1(+)L2反馈线圈反馈线圈()(+)锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂反馈电压是取自电感反馈电
18、压是取自电感L2两端两端,加到晶体管加到晶体管b b、e e间的。间的。所以改变线圈抽头的位置所以改变线圈抽头的位置,即改变即改变L2的大小的大小,就可调节反就可调节反馈电压的大小。馈电压的大小。当满足当满足 的条件时的条件时,电路便可起电路便可起振。振。)振荡条件分析振荡条件分析（1）相位条件）相位条件设基极瞬时极性为正设基极瞬时极性为正,由于放大器的倒相作用由于放大器的倒相作用,集电集电极电位为负极电位为负,与基极相位相反与基极相位相反,则电感的则电感的端为负端为负,端端为公共端为公共端,端为正。端为正。反馈电压由反馈电压由端引至三极管的基端引至三极管的基极极,故为正反馈故为正反馈,满足相
19、位平衡条件。满足相位平衡条件。（2）幅度条件幅度条件锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂上式中上式中,L1+L2+2M为为LC回路的总电感回路的总电感,M为为L1与与L2间的互感耦合系数。间的互感耦合系数。4）电路优缺点电路优缺点(1)由由于于L1和和L2之之间间耦耦合合很很紧紧,故故电电路路易易起起振振,输输出出幅度大。幅度大。(2)调调频频方方便便,电电容容C若若采采用用可可变变电电容容器器,就就能能获获得得较较大的频率调节范围。大的频率调节范围。(3)由由于于反反馈馈电电压压取取自自电电感感L2两两端端,它它对对高高次次谐谐波波的的阻阻抗抗大大,反反馈
20、馈也也强强,因因此此在在输输出出波波形形中中含含有有较较多多高高次次谐谐波成分波成分,输出波形不理想。输出波形不理想。3）振荡频率振荡频率锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂3电容反馈式振荡电路电容反馈式振荡电路又称：又称：考毕兹振荡电路考毕兹振荡电路电容三点式电路电容三点式电路(+)ReCeVRc+UCCRb1Rb2CbC2C1L(+)()(+)()(+)()()(+)C2反馈电容锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂1）相位条件相位条件与电感反馈式振荡电路相位条件相同与电感反馈式振荡电路相位条件相同,满足相位平衡条件。满
21、足相位平衡条件。2）幅度条件幅度条件反馈电压取自电容反馈电压取自电容C2两端两端,所以适当地选择所以适当地选择C1、C2的的数值数值,并使放大器有足够的放大量并使放大器有足够的放大量,电路便可起振。电路便可起振。3）振荡频率）振荡频率其中：其中：谐振回路的总电容谐振回路的总电容锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂4）电路优缺点电路优缺点优点：优点：易起振易起振：振荡频率可高达：振荡频率可高达100MHz以上。以上。输出波形较好输出波形较好：C2对高次谐波的阻抗小对高次谐波的阻抗小,反馈电压反馈电压中的谐波成分少。中的谐波成分少。缺点：缺点：调节频率不方便调节
22、频率不方便：C1、C2的大小既与振荡频率有的大小既与振荡频率有关关,也与反馈量有关。也与反馈量有关。改变改变C1（或（或C2）时会影响反馈）时会影响反馈系数系数,从而影响反馈电压的大小从而影响反馈电压的大小,造成电路工作性能不造成电路工作性能不稳定。稳定。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂ReCeRc+UCCRb1Rb2CbC2C1LC3*.串联改进型电容反馈式串联改进型电容反馈式LC振荡电路振荡电路又称：又称：克拉泼振荡电路克拉泼振荡电路决定振荡频率锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂C表示回路总电容表示回路总电容当：
23、当：CC1且：且：C3C2时，时，CC3*.串联改进型电容反馈式串联改进型电容反馈式LC振荡电路振荡电路振荡频率振荡频率锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂2.1.4晶体振荡电路晶体振荡电路1.石英晶体的谐振特性与等效电路石英晶体的谐振特性与等效电路石英晶体谐振器是晶振电路的核心元件石英晶体谐振器是晶振电路的核心元件,是从一块石是从一块石英晶体上按确定的方位角切下的薄片英晶体上按确定的方位角切下的薄片,这种晶片可以是正这种晶片可以是正方形、矩形或圆形、方形、矩形或圆形、音叉形的音叉形的,然后将晶片的两个对应然后将晶片的两个对应表面上涂敷银层表面上涂敷银层,并
24、装上一对金属板并装上一对金属板,接出引线接出引线,封装于封装于金属壳内。金属壳内。底座底座绝缘体绝缘体管脚管脚晶片晶片引线引线金金属属壳壳锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂为为什什么么石石英英晶晶体体能能作作为为一一个个谐谐振振回回路路,而而且且具具有有极极高高的的频频率率稳稳定定度度呢呢？这这要要从从石石英英晶晶体体的的固固有有特特性性来来进进行行分分析析。物物理理学学的的研研究究表表明明,当当石石英英晶晶体体受受到到交交变变电电场场作作用用时时,即即在在两两极极板板上上加加以以交交流流电电压压,石石英英晶晶体体便便会会产产生生机机械械振振动动。反反过过
25、来来,若若对对石石英英晶晶体体施施加加周周期期性性机机械械力力,使使其其发发生生振振动动,则则又又会会在在晶晶体体表表面面出出现现相相应应的的交交变变电电场场和和电电荷荷,即即在在极极板板上上有有交交变变电电压压。当当外外加加电电场场的的频频率率等等于于晶晶体体的的固固有有频频率率时时,便便会会产产生生“机机电电共共振振”,”,振振幅幅明明显显加加大大,这这种种现现象象称称为为压压电电谐谐振振。它它与与LC回路的谐振现象十分相似。回路的谐振现象十分相似。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂压压电电谐谐振振的的固固有有频频率率与与石石英英晶晶体体的的外外形形尺
26、尺寸寸及及切切割割方方式式有有关关。从从电电路路上上分分析析,石石英英晶晶体体可可以以等等效效为为一一个个LC电路电路,把它接到振荡器上便可作为选频环节应用。把它接到振荡器上便可作为选频环节应用。C0LCR等效电路等效电路电路符号电路符号锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂X0fSfPf容性容性容性容性感性感性石英晶体谐振器的电抗石英晶体谐振器的电抗频率特性频率特性它具有两个它具有两个谐振频率谐振频率,一个一个是是L、C、R支支路发生串联谐振路发生串联谐振时的串联谐振频时的串联谐振频率率fs,另一个是另一个是L、C、R支路与支路与C0支路发生并联谐支路发生并
27、联谐振时的并联谐振振时的并联谐振频率频率fpC0LCR锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂并联型石英晶体振荡电路并联型石英晶体振荡电路ReC2Rc+UCCRb1Rb2CbC1V当当f0在在fSfP的的窄小的频率范围内窄小的频率范围内时时,晶体在电路中起晶体在电路中起一个电感作用一个电感作用,它与它与C1、C2组成电容反组成电容反馈式振荡电路。改馈式振荡电路。改变变C1、C2的值可以的值可以在很小的范围内微在很小的范围内微调调f0。2石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路石英晶体振荡器可以归结为两类石英晶体振荡器可以归结为两类,一类称为并联型一类称为并联型,另一类称
28、为串联型。另一类称为串联型。前者的振荡频率接近于前者的振荡频率接近于fP，后者的，后者的振荡频率接近于振荡频率接近于fS锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂串联型石英晶体振荡电路串联型石英晶体振荡电路 Re1Rc1+UCCRb1Rb2CbV1(+)(+)Re2(+)C2V2RP晶体作为反馈元件，工作于串联谐振频率晶体作为反馈元件，工作于串联谐振频率fS时，阻抗最小，时，阻抗最小，呈现纯电阻呈现纯电阻特性，正反特性，正反馈最强，相馈最强，相位为零，满位为零，满足振荡条件足振荡条件锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂2.2非正
29、弦信号发生器非正弦信号发生器2.2.1矩形波发生器矩形波发生器 也称为方波也称为方波振荡器。振荡器。它是它是在滞回比较器在滞回比较器的基础上的基础上,增增加一条加一条RC充、充、放电负反馈支放电负反馈支路路Rf、C构成的。构成的。+R3R1R2R5R4RfV+CuCiCiCuo锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂+R3R1R2R5R4RfV+CuCiCiCuo1.1.工作原理工作原理电容电容上的电压加在集成运放的反相端上的电压加在集成运放的反相端,集成运放集成运放工作在非线性区工作在非线性区,输出只有两个值输出只有两个值:+Uz和和Uz。锲而不舍，金石可镂锲
30、而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂值时,因运放输入端uu,电路翻转,输出电压由+Uz值翻至Uz,同相端电压变为设在刚接通电源时,电容上的电压为零,输出为正饱和电压+Uz,同相端的电压为电容C在输出电压+Uz的作用下开始充电,充电电流i经过电阻Rf,当充电电压uC升至uC00ttuO锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂uC00ttuO电容C开始放电,uC开始下降,放电电流iC图中虚线所示。当电容电压uC降至值时,由于u0时时,uo1z当当u I1,因此外接电容C放电,uC随时间线性下降。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲
31、而不舍，金石可镂当uC下降到uC（UCC+UEE）/3时,比较器输出发生跳变,使触发器输出端又由高电平变为低电平,I2再次断开,I1再次向C充电,uC又随时间线性上升。如此周而复始,产生振荡。外接电容C交替地从一个电流源充电后向另一个电流源放电,就会在电容C的两端产生三角波并输出到脚3。该三角波经电压跟随器缓冲后,一路经正弦波变换器变成正弦波后由脚2输出,另一路通过比较器和触发器,并经过反向器缓冲,由脚9输出方波。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂8038的外部引脚排列图的外部引脚排列图锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可
32、镂.8038的典型应用的典型应用利用8038构成的函数发生器,其振荡频率由电位器RP1滑动触点的位置、C的容量、RA和RB的阻值决定,C1为高频旁路电容,用以消除8脚的寄生交流电压,RP2为方波占空比和正弦波失真度调节电位器,当RP2位于中间时,可输出方波。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂8038的典型应用的典型应用锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂*2.4压控振荡器压控振荡器1.电路组成电路组成压控振荡器电路的输入控制电压为直流电压。A1为差动积分电路,积分电压由控制电压UI提供,积分方向由场效应管V来改变;A2为
33、滞回比较器,它的输出控制着场效应管的导通和截止。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂2.工作原理设滞回比较器A2的输出电压为负饱和电压Uom,此值一方面使比较器的同相端电压为下门限电压,即另一方面通过隔离二极管V2将比较大的负电压加在了场效应管的栅极,使场效应管进入夹断区而截止,此时,积分电路可等效为下图。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂积分电流的流向(a)FET截止；(b)FET导通锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，
34、金石可镂可以看出u+=UI/2,根据“虚短”的概念,u-=u+=UI/2,再根据“虚断”的概念,电容器上的充电电流为由于输入电压UI为直流电压,因此电容器C为恒流充电,电容器C上的电压直线上升,而A1的输出电压uo1直线下降,当uo1降至比较器A2翻转，输出电压+Uom,一方面使比较器的同相端电压为上门限电压,即另一方面使隔离二极管V2截止,此时,场效应管因栅源电压为零而饱和导通,其积分电路可等效为图（b）。锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂根据基尔霍夫定律:,那么时,比较器A2翻转为-Uom,场效应管又截止,电容器开始充电,周而复始,会产生如下图所示波形
35、。由图可知上式中的负号说明实际电容器上的电流与标定方向相反。电容以UI/(4R)的电流大小放电,uC直线下降,uo1直线上升,当uo1升至锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂压控振荡器波形压控振荡器波形锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂由上述分析可知,该电路是利用比较器输出端的高低电平控制场效应管的通断状态的,保证积分器以同样大小的恒定电流充放电,使三角波上升、下降的时间相等。.振荡频率振荡频率通过以上的分析可知,差动积分电路的输出电压uo1是三角波电压,由于电容器上的充放电电流受到电压的控制,所以三角波的振荡频率也受外加电压的控制。由电容器的充电电流表达式锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂在压控振荡器电路中,电容器为恒流充电,充电电流用表示,那么电容器上的充电速率为得电容器上的充电速率为又由公式可知,电容器也是以恒流放电,其放电的速率仍为锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂由图可看出:积分器A1的输出三角波电压的峰峰值为UP-PUTH1-UTH2,三角波的斜率即为电容器的充（放）电的速率,由此可以计算出积分器的输出电压三角波的上升时间为三角波的周期应等于的倍,即