波形的產生與變換電路教學課件ppt(編輯修改稿)
2025-02-16 08:09 本頁面
【文章內容簡介】 振頻率： LCf ?21o ?212121CCCCL???28 石英晶體振蕩器 工程技術中，常要求振蕩器的振蕩頻率十分穩(wěn)定。如通訊系統(tǒng)中的射頻振蕩器，數(shù)字系統(tǒng)中的時鐘發(fā)生器。 頻率穩(wěn)定度 ：衡量振蕩頻率穩(wěn)定程度的質量指標。定義為 在特定時間內頻率的相對變化量 ?f /fo。 LC振蕩電路中 Q值對頻率穩(wěn)定度有較大影響， Q增大，f 穩(wěn)定度提高。 正弦波振蕩器的頻率穩(wěn)定問題 ??? CLRQ 1R? ?CLC??電路中不穩(wěn)定電容 C（分布電容、雜散電容）影響 ?。 L??體積 ?， R（線圈損耗） ?且分布電容 C ?。 29 LC選頻電路的阻抗頻率響應 （ a）幅頻響應 （ b）相頻響應 30 石英晶體具有很高的 Q值及等效 L/C值，由石英晶體組成的振蕩器其頻率穩(wěn)定度可達 10?6~10?8。 石英晶體的特性與等效電路 1）結構 引線 晶片 敷銀層 2）壓電效應和壓電諧振 壓電效應 ：當石英晶片的兩電極間加一電場，晶片會產生機械形變；反之，機械力又會在晶片上產生電場。 壓電諧振 ：當某一特定頻率的交變電壓作用于晶片時，能使晶片的機械振幅最大。 31 3）等效電路與阻抗特性 石英晶體的壓電諧振可用 LC回路的電參數(shù)來 模擬 。 晶體不振動時，視為平板電容 Co：靜態(tài)電容，很小，幾 pF～幾十 pF 振動時用 LC振蕩電路模擬 L：模擬機械振動的慣性，幾十 mH～幾百 mH C：模擬晶片彈性， ～ R：模擬振動的摩擦損耗，約 100Ω Q值可達 106。 32 4）阻抗特性 ?當 f = fs時， LCR支路發(fā)生串聯(lián)諧振，等效阻抗最小 (zo=R)。由于 1/ωCoR，故近似認為石英晶體對于fs 呈純阻性。 ?當 f fs時， LCR支路呈感性，與 Co產生并聯(lián)諧振，等效為很大的純電阻。 串聯(lián)諧振頻率 LCf ?21s ?并聯(lián)諧振頻率 oop21CCCCLf???os 1 CCf ?? fs≈fp 33 1）串聯(lián)型 利用 f = fs時，石英晶體呈純 阻 性，相移為 0?的特性構成 。 2）并聯(lián)型 當頻率在 fs與 fp之間（ fs≈fp ），石英晶體相當于 電感 。 石英晶體正弦波振蕩電路 34 167。 電壓比較器 比較器是將一個模擬電壓信號與一個基準電壓相比較的電路。其 輸出表示比較結果，只有兩種可能的狀態(tài)：高電平或低電平。 比較器的輸入信號是連續(xù)變化的模擬量，而輸出信號則是高、低電平。所以，比較器可作為模擬電路和數(shù)字電路的“接口”，廣泛地應用于 A/D變換、數(shù)字儀表、自動控制和自動檢測等技術領域，此外還可以用于非正弦波形的產生和變換電路。 35 比較器可用通用的集成運放組成，也可采用專用集成比較器。 常用的比較器類型有：單門限比較器、遲滯 (滯回 )比較器、窗口比較器等。 由集成運放構成的比較器，運放通常工作在開環(huán)狀態(tài)或者引入正反饋，此時運放工作在非線性區(qū)。 虛斷： i＋ ＝ i－ ＝ 0 u＋ u－ 時， uo＝ Uom或 uo＝ UZ u＋ u－ 時， uo＝－ Uom或 uo＝－ UZ 36 單門限比較器 過零 比較器 1）工作原理 當 ui≤0時， uo=+Uom；當 ui≥0 時， uo=?Uom； 運放開環(huán)工作。 ui與 u+相比較。 電壓傳輸特性 波形變換 37 2）門限電壓 (閾值） 當比較器的 輸出電壓 由一種狀態(tài) 跳變 為另一種狀態(tài)時相 對應的輸入電壓 稱門限電壓 UT。 門限電壓UT = 0 如何求門限值 列出集成運放同相輸入端（ u＋ ）和反相輸入端（ u－ ）電位的表達式，令它們相等，求出的輸入電壓即為閾值電壓。 38 3）帶限幅的比較器 輸出電壓幅度限制在某一范圍。 引入負反饋 39 令 u－ = u+ 0?＋uR E F12i URRUuT ???R E F12i URRu ??若 即 u+ u 則 uo = ?Uz 若 R E F12i URRu ?? 即 u+ u 則 uo = +Uz 任意電平比較器 R
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