【正文】 ing the attenuation ratio of R2R3R4. Fig11212 shows how to improve Fig. 211 by using R2 to preset the range of frequency control R4, and by using R6 as an output amplitude control. Fig. 211 500Hz5kHz squarewave oscillator. Fig. 212 Improved 500Hz 5k Hz squarewave oscillator. Fig. 213 shows how to design a general purpose squarewave generator that covers the 2Hz to 20kHz range in four switcheddecade ranges. Potentiometers R1 to R4 are used to vary the frequency within each range。s, which simulate the potentiometer action. Fig. 216 Resistanceactivated relaxation oscillator. Fig. 217 is a precision lightactivated oscillator (or alarm), and uses a LDR as the resistance activating element. The circuit can be converted to a “dark activated oscillator by transposing the position of LDR and R1. Fig, 218 uses a NTC thermistor, RT, as the resistanceactivating element y and is a precision overtemperature oscillator/alarm. The circuit can be converted to an under temperature oscillator by transposing RT and R1. The LDR or RT can have any resistance in the range from 2021 ohms to 2 megohms at the required trigger level, and R1 must have the same value as the activating element at the desired trigger level. R1 sets the trigger level the C1 value can be altered to change the oscillation frequency. Fig 217 Precision lightactivated oscillator Fig. 218 Precision overtemperature oscillator/alarm, Triangle/square generation Fig 219 shows a function generator that simultaneously produces a linear triangular wave and a square wave using two opamps Integrator IC1 is driven from the output of IC2, where IC2 is wired as a voltage parator that39。 resistor R3 enables the fullscale frequency to be set to precisely 1 kHz, The amplitude of the triangular waveform is fully variable via R5 and the square wave via R8. The output generates symmetric waveforms, since C1 alternately charges and discharges at equal current values determined by R3R4. Basic function generator for both triangular and square waves. Fig. 220 100 Hz 1 kHz function generator for both triangular and square waves. Fig. 221 shows how to modify to make a variable symmetry ramp/rectangular generator T where the slope of the ramp and duty cycle is variable via R4. C1 alternately charges through R3D1 and the upper half of R4, and discharges through R3D2 the lower half of R4. 400 Hz~1kHz function generator with variable slope and duty cycle. 2. 9 Switching circuits Fig 222 shows the connections for making a manually triggered bitable circuit. Notice that the inverting terminal of the opamp is tied to ground via R1, and the n oninverting terminal is tied directly to the output. Switches S1 and S1 are normally open. If switch S1 is briefly closed the opamp inverting terminal is momentarily pulled high, and the output is driven to negative saturation j consequently , when S1 is released again T the inverting terminal returns to zero volts ,but the output and the noninverting terminal remains in negative saturation. The output remains in that state until S1 is briefly closed。s output is at a positive saturation value of 8 volts. Under that condition the R^R? divider feeds a positive reference voltage about 80 mV to the noninverting input* Consequently, the output remains in that state until the input voltage rises to a value equal to 80 mV, The opamp39。s to the noninverting input The output remains in that state until the input falls to 80 mV。我們將在下文討論所有這些振蕩器的基本原理，除了確定產(chǎn)生振蕩所需的條件之外，還研究振蕩頻率和振幅的穩(wěn)定問題 。當信號 Xi直接加到放大器的輸入端時，放大器提供一個輸出信號 X0。由于放大器無法辨別加給它的輸入信號的來源，于是就會出現(xiàn)如下情況 ， 如果除去外加信號源，而將 2端同 1端接在一起，則放大器將如以前一樣，繼續(xù)提供一個同樣的輸出信號 X0。條件 Xf’ =Xi等價于 AF=1,即環(huán)路增益必須等于 1。 在這些條件下 ， 能保持波形形狀的唯一周期性波形是正弦波 。因為信號在通過電抗網(wǎng)絡(luò)時引入的相移總是頻率的函數(shù)，所以我們有如下重要原則 ： 正弦振蕩器的工作頻率是這樣一個頻率，在該頻率下，信號從輸入端開始，經(jīng)過放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)后，又回到輸 入 端時，引入的總相移正好是零（當然，或者是 2π 的整數(shù)倍）。 雖然還可以總結(jié)出其他可用來確定頻率的原則，但可以證明，它們同上述原則是一致的 。 只要電路能振蕩，其頻率就由上述原則來確定。該條件概括為下述原則： 在振蕩頻率處，如果放大器的轉(zhuǎn)移增益和反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)的乘積（環(huán)路增益的幅值）小于 1，則振蕩不能維持下去。當然，這個條件意味著不僅要求 |AF|=1，而且要求 AF的相位是零。因為如果 FA=1,則 Af → ∞ ,這可以解釋為，即使沒有外加信號電壓，也仍然有輸出電壓 。 如果 |FA|小于 1，那么除去外部信號源將會導(dǎo)致停振。于是，似乎 |FA|大于 1時，振蕩器的振幅會無限制地增大。隨著振幅的增大，有源器件的非線性變得更加明顯 ?，F(xiàn)假設(shè)即使最初能滿足這個條件，由于電路元件特性，特別是晶體管特性受老化、溫度和電壓等影響發(fā)生變化（漂移）， 于是很顯然，如果整個振蕩器聽其自然，則在很短的時間內(nèi)， |FA|就會變得不是小于 1,就是大于 1．在前一種情況下，只是振蕩停止而已，而在后一種情況下，我們就又需要用非線性來限制振幅。 所以，在實際振蕩器的調(diào)試中，總是要調(diào)整 |FA|多少比 1大一些 (比方說大 5%),以保證在晶體管和電路參數(shù)發(fā)生偶然變化時 ， |FA|不致下降到 1以下。 圖 12 三極點傳遞函數(shù)在 S平面上的根軌跡 2. 運放振蕩器 正弦振蕩器 圖 21是一個通過選頻網(wǎng)絡(luò)將輸出的一部分，反送到輸入，來控制整個電壓增益的運放振蕩器 。因為頻率選擇網(wǎng)絡(luò)通常有負增益 ， 為了保持全部增益為 1， 必須用增益網(wǎng)絡(luò)中的附加增益來補償。如果增益大于 1，則輸出波形將失真 。選頻文氏橋由 R1C1，和 R2C2網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成 。當上述條件滿足時，輸出和輸入間的相位關(guān)系在 90176。間變化，在中心頻率 f0處恰好是零。 實際中 ， R3和 R4之比必須仔細調(diào)整以使總增益為 1，這是產(chǎn)生 低失真正弦波所必須的。如果利用增益穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)來代替被動（無源）的 R3和 R4增益限定網(wǎng)絡(luò)，即將反饋網(wǎng)絡(luò)變?yōu)榫哂凶詣釉鲆婵刂乒δ艿木W(wǎng)絡(luò)，則可增加放大器的穩(wěn)定性。 圖 23為 1kH：固定頻率振蕩器。熱敏電阻由運放輸出的平均功率來加熱。當振蕩器輸出幅度上升時， RT被加熱 ， 阻值降低，自動減小電路增益，從而穩(wěn)定輸出信號的幅度 。如果輸出電壓幅度上升，則燈被加熱而 電阻增加，反饋增益減小，從而實現(xiàn)自動振幅穩(wěn)定。輸出正弦波的振幅可以利用 R5來改變 。 二極管穩(wěn)幅 頻率調(diào)節(jié)時，電路的輸出抖動問 題可以被最大限度地減小。 實質(zhì)上， 當輸出接近零時， R3可使電路增益稍大于 1，從而使電路振蕩。這種限制技術(shù)常引起輸出正弦波有 1%2%的失真。 在圖 25中，二極管在電壓為 500mV時就開始導(dǎo)通，故輸出峰 峰值大約為 1V。 在整個頻帶中，每個電路均通過 R3調(diào)節(jié)到最大電壓輸出。增加 C1C2十個數(shù)量級，可以減小輸出頻率十個數(shù)量級（即 10倍）。利用齊納二極管穩(wěn)幅，電路的輸出幅度用開關(guān)和可變衰耗器來調(diào)節(jié)。 利用 CA3140時大約為 70kHz。如圖 28所示 。 在平衡電路中， R1=R2=2(R3＋ R4),C1=C2=C3/2,當網(wǎng)絡(luò)平衡完美時，為陷波濾波器在中心頻率 f0處輸出為 0，而在其他頻率處有確定輸出，輸出相移 180?可變 。 通過慢慢改變 R4使網(wǎng)絡(luò)趨向不平衡，網(wǎng)絡(luò)將產(chǎn)生 180?相移和 f0小信號輸出 。電路將振蕩在中心頻率為 1kHz處。 圖 28 1kHz 雙 T振蕩器 圖 29 二極管穩(wěn)幅的 1kHz 雙 T振蕩器 圖 29示出了可以使失真更小的幅度控制方法 。當二極管正向電壓超過 500mV時，將減小增益。 在這些條件下，輸出信號將有峰值約為 500mV的振幅，進一步改變 R5可使輸出信號的有效值在 170300mV間變化。但不適宜可以變化頻率的網(wǎng)絡(luò)，因為調(diào)節(jié) 3或 4個網(wǎng)絡(luò)中的元件，使之同步是很困難的 。電路使用雙電源供電。當輸出為高電平時， C1通過 R1充電，直到 C1上存儲的電壓比在同相輸入端由 R2R3分壓建立的正值更正時，輸出再次轉(zhuǎn)為負向飽和電壓，使 C1又通過 R1放電，直到C1上的電壓降到由 R2R3分壓建立的負值更負時，輸出再次轉(zhuǎn)換為正向飽和電壓，如此循環(huán)下去 。這些波形在原點兩側(cè)均勻分布，工作頻率可以通過改變 R1或 C1或改變 R2R3比率來調(diào)整 。該發(fā)生器的頻率調(diào)整可通過改變衰耗器 R2R3R4來實現(xiàn) 。用 R2微調(diào)頻率，同 R4轉(zhuǎn)換頻段，用 R6來控制輸出幅