簡易信號(hào)發(fā)生器課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-13 01:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 運(yùn)放 A1 與 R R2 及 R RP3 組織成比較器， R1成為平衡電阻，運(yùn)放的反相端接基準(zhǔn)電壓，及 U_=0，同相端接輸入電壓 Uia；比較器的輸出 Uo1 的高電平等于正電源電壓 +Vcc，低電平等于負(fù)電源電壓 — VEE（ |+Vcc|=|— VEE |） ,當(dāng)比較器的 U+=U=0 時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出 U01 從高電平 +Vcc 跳到低電平 — VEE，或 5 從低電平 — VEE 跳到高電平 +Vcc。設(shè) U01=+Vcc，則 3122 3 1 2 3 1( ) 0C C iaR R PRU V UR R R P R R R P? ?? ? ? ?? ? ? ? （ 321） 式子中， RP1 指的是電位器（以下同）。 將上式整理，得比較器翻轉(zhuǎn)的下門限電位 223 1 3 1()C C C CiaRRU V VR R P R R P? ??? ? ??? （ 322） 若 Uo1=— VEE，則比較器翻轉(zhuǎn)的上門線電位 223 1 3 1()E E C CiaRRU V VR R P R R P? ?? ? ??? （ 323） 比較器的門限寬度 2312H C Cia iaRU U U IR R P??? ? ? ? (324) 由式子 （ 321）～ (324)可以得到比較器的電壓傳輸特性，如圖所示。 比較器的電壓傳輸特性 a 點(diǎn)斷開后，運(yùn)放 A2 與 R RP C及 R5 組成反相積分器，其輸入信號(hào)為方波 U01，則積分器的輸出 tUCRPRU oo d)( 1 12142 ???? (325) 當(dāng) U01=+Vcc 時(shí)， tCRPRU o 214 CC2 )( V??? (326) 當(dāng) U01=Vcc 時(shí)， tCRPRU o 214 EE2 )( V?? (327) 6 可見積分器輸入方波時(shí)，輸出是一個(gè)上升速率與下降速率相等的三角波，其波形如圖所示。 方波 — 三角波波形 當(dāng) a 點(diǎn)閉合，即比較器與積分器首尾相連，形成閉環(huán)電路，則自動(dòng)產(chǎn)生方波三角波。三角波的幅度為 22 31O m CCRUVR RP? ? （ 328） 方波 — 三角波的頻率 312 4 2 24 ( )R RPf R R RP C?? ? （ 329） 由式子（ 38）及（ 39）可以得出以下結(jié)論： RP2 在調(diào)整方波 — 三角波的輸出頻率時(shí)，一般不會(huì)影響輸出波形的幅度。若要求輸出頻率的范圍比較寬，則可用 C2 改變頻率的范圍， RP2 實(shí)現(xiàn)頻率微調(diào)。 2．方波的輸出幅度約等于電源電壓 +Vcc 。三角波的輸出幅度不超過電源電壓 +Vcc。電位器 RP1 可以實(shí)現(xiàn)幅度微調(diào)，但會(huì)影響方波 — 三角波的頻率 7 3 三角波 ?正弦波轉(zhuǎn)換電路的工作原理 三角波 ?正 弦波轉(zhuǎn)換電路圖 差分放大器具有工作點(diǎn)穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是作為直流放大器，可以有效的抑制零點(diǎn)漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形變換的原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性。分析表明，傳輸特性曲線的表達(dá)式為 ： 022 /1 id TCE UUaII aI e?? ? （ 331） Ic1=aIE1=aIo/[1+e(Uid/UT)] （ 332） 式中 /1CEa I I?? 0I —— 差分放大器的恒定電流； TU —— 溫度的電壓當(dāng)量，當(dāng)室溫為 25oc 時(shí) ， UT≈ 26mV。 如果 Uid 為三角波，設(shè)表達(dá)式為 444 34midmU TtTUU TtT? ??????? ? ?? ?? ??? ???? ??? 0 22TtT tT???????????????? （ 333） 式中 Um—— 三角波的幅度； 8 T—— 三角波的周期。 將式（ 333）代入式 （ 332） ，得 4Um/T(tT/4) (0=t=T/2) Uid= 4Um/T(t3T/4) (T/2=t=T) （ 33
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