【正文】 為了得到占空比在 50%左右小范圍內(nèi)可調(diào)的矩形波 ， 可使用右圖所示的電路 ， 調(diào)節(jié)1k的電位器 ， 9腳輸出矩形波的占空比就可以隨之變化 。 只有 RA=RB時 ， 2腳 、 3腳和 9腳輸出的才是正弦波 、 三角波和方波 ， 見圖 1。只有 RA=RB時 ， 2腳 、 3腳和 9腳輸出的才是正弦波 、 三角波和方波 。 （ 2） 電容 C 為外接定時電容 ， 和電阻 RA、 RB一起決定振蕩頻率 。 15V； 振蕩頻率調(diào)節(jié)范圍： ～ 300kHz； 振蕩頻率溫度漂移： ICL8038AC、 ICL8038BC及 ICL8038CC，在 0℃ ～ 70℃ 范圍內(nèi) ， 振蕩頻率溫漂為 120ppm/℃ ； ICL8038AM、ICL8038BM， 在－ 55℃ ～ 125℃ 范圍內(nèi) ， 振蕩頻率溫漂為250ppm/℃ 輸出波形特性： 正弦波：振幅為 電源電壓 、 諧波失真 %；三角波：振幅為 電源電壓 、 線性 %；方波：上升時間 180Ns、 下降時間 40nS、 占空比可調(diào)范圍 2%～ 98%。 集成函數(shù)發(fā)生器 ICL8038 主要性能指標(biāo) 電源電壓： 使用單電源時 ， 電壓范圍為 10V～ 30V；使用雙電源時 ， 電壓范圍為 177。 引腳功能如圖所示 。 如果電位器活動端不在中心位置 ， 則正 、 反向積分的時間常數(shù)不相等 ， 如果將電位器活動端向上轉(zhuǎn)到底 ， 則正向積分時間常數(shù)為 R4C1， 而反向積分時間常數(shù)等于(R4+RP1)C1， 反向積分時間常數(shù)將大于正向積分時間常數(shù) ，因此 ， T1將小于 T2， 選擇恰當(dāng)?shù)碾娢黄髯柚?， 可以獲得理想的鋸齒波 。比較這兩個電路圖 ， 可以看出 ， 與三角波電路相比較 ， 鋸齒波電路增加了二只二極管 VD VD2和電位器 RP1組成的電路 。因此 ， 鋸齒波電路也可由三角波電路而來 。 u0的上升引起 u+升高 ， u+大于零時 ， 又使 A1回到高電平狀態(tài) 。 非正弦波發(fā)生電路 （ 3） 三角波 u0的形成 設(shè) t=0時刻 A1處于高電平 u01=UZ，見圖 2， 該電壓經(jīng)積分 ， 輸出電壓 u0開始線性下降 ， 形成三角波的下降支 （ 圖 3） ， u0的下降同時使 A1同相輸入端電壓 u+下降 ，當(dāng) u+降為零時 ， A1轉(zhuǎn)換為低電平輸出狀態(tài) ， u01=－ UZ， 相當(dāng)于圖中的 t=t1 時刻 。 因此 ， u01的波形如右下圖所示 。 三角波發(fā)生電路 非正弦波發(fā)生電路 工作原理 （ 1） A1工作狀態(tài)分析 A1工作于開環(huán)狀態(tài) ， 其輸出電壓要么是高電平 ， 要么是低電平 。 但在實用上 ， 一般不采用上述波形變換的辦法 ， 而是采用如下圖所示的電路 。 類似地輸出為低電平 VCC， 電容 C1經(jīng)R3向輸出端放電 ， 運放輸出 ， 又轉(zhuǎn)為第一種狀態(tài) +VCC， A點即形成矩形波輸出 矩形波發(fā)生電路 非正弦波發(fā)生電路 矩形波主要參數(shù) 圖 1 圖 2 矩形波的周期 T等于電容 C1從－ UT充電至 +UT， 然后從 +UT放電至－ UT的時間之和 ， 它與電阻 R R R3和電容 C1有關(guān) ，可以證明 T等于： 矩形波發(fā)生電路 )RRln(CRT2113 212 ?? 矩形波的寬度 TK與周期 T之比稱為占空比 ， 占空比等于 1/2的矩形波稱為方波 。 圖 1 圖 2 假設(shè)電路處于輸出為高電平 +VCC的狀態(tài) ， 輸出端電壓 UZ經(jīng) R3向 C1充電 ， 使 C1電壓從－ UT開始不斷上升 （ 見圖 2） ，上升到 UT之前 ， 反相端電壓低于同相端電壓 ， 運放維持高電平輸出狀態(tài)不變 。 TZ UURRRU ?????? 211 矩形波發(fā)生電路 可見 ， 如果電容 C1短路 ， 則電路可以處于兩個穩(wěn)定的狀態(tài) ， 這兩個狀態(tài)都是穩(wěn)定的 ， 彼此間不會轉(zhuǎn)換 。 設(shè) A1為理想運算放大電路 ， 這時 ， 電路只能處于兩種穩(wěn)定的狀態(tài)： 第一個穩(wěn)態(tài)：運放輸出高電平 +VCC，A點電壓等于穩(wěn)壓管電壓 +UZ， 經(jīng)電阻 RR2分壓 ， 運放同相輸入端電壓 U+等于： 圖 1 圖 2 TZ UURRRU ???? 21 1反相端接地 ， U=0， 因此 U+=UT U ，保證輸出端為高電平 +VCC。 VCC雙電源供電 ， VDZ由兩只相同特性的穩(wěn)壓管反向串聯(lián)而成 。 矩形波發(fā)生電路 矩形波電路的組成 矩形波電路如圖所示 ， 其中加了正反饋運算放大電路 A1構(gòu)成轉(zhuǎn)換電路 ， R C1電容充放電的電路組成延時電路 。 根據(jù)這一特點 ， 矩形波電路應(yīng)由兩部分：第一 ， 實現(xiàn)兩種狀態(tài) 自動轉(zhuǎn)換的電路 ；第二 ， 確定每一種狀態(tài)的維持時間的 延時電路 。 非正弦波發(fā)生電路 常用的非正弦波有三角波 、 矩形波 、 鋸齒波等 ， 下面介紹由運算放大電路構(gòu)成的矩形波 、 三角波和鋸齒波發(fā)生電路 。 例如 ， 下圖所示的晶體 ， 其諧振頻率為 。 石英晶體振蕩電路識讀 石英晶體正弦波振蕩電路 結(jié)構(gòu) 典型的石英晶體振蕩電路如圖所示 ， 與電容反饋式振蕩電路相比較 ， 只是用石英晶體 BZ取代電路中的電感 L。 線圈繞制的電感 ，品質(zhì)因數(shù) 102左右 ， 而石英晶體的品質(zhì)因數(shù)可以高達 104～ 106。 晶體實際使用時 ， 都將工作于這個區(qū)域 。 圖中 fS是等效電路中 R、 L、C串聯(lián)支路的諧振頻率： 石英晶體的等效電路和頻率特性 LCf S ?21?fP是 C0和 L、 C、 R支路組成的并聯(lián)電路的諧振頻率 ， 等于： 石英晶體的等效電路和頻率特性 )CCCCL/(fP0021?? ?由于 CC0， 比較上面兩式 ， 可得： fS≈f P。 其中縱坐標(biāo)是晶體的電抗 X， 橫坐標(biāo)是頻率 f。 圖中 C0為石英晶體不振動時的平板電容器的電容 ， 一般幾個 pF到幾十 pF大??；電感 L等效于機械振動的慣性 ，大約幾毫亨到幾十毫亨；電容 C等效于晶片的彈性 ， 大約 ～ ； R為晶片振動時的等效摩檫損耗電阻 ，約 100Ω 。 為了說明石英晶體的導(dǎo)電特性 ， 通常采用等效電路和頻率特性曲線 。 石英晶體的等效電路和頻率特性 石英晶體振蕩電路識讀 石英晶體的等效電路和頻率特性 石英晶體的復(fù)雜性 石英晶體是絕緣體 ， 因此不通直流電 ， 但可以通過交流電 。 將二氧化硅晶體按照一定的方向切割成晶片 ， 表面拋光并涂敷銀層 ， 封裝 ， 即為石英晶體 ， 其結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號如圖所示 。如通過 C1或 C2電容量調(diào)節(jié)的辦法調(diào)節(jié)頻率 ， 調(diào)節(jié)時會影響起振條件 ， 因此常用于固定頻率或頻率調(diào)節(jié)范圍不大的場合 。 LC正弦波振蕩電路識讀 振