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1、第二讲信号分析>常见波形三种最常见的波形是止弦波、三角波和方波(见图51)。这些波形在任何函数发生器上都口[以找到,并11在实际工作中也常常遇到。Il«ttZfttLOJ图51最殆见的信号类型止弦波包含虹一的频率分呆;而方波和三角波则山很多不同的相关止弦谐波组成。方波山基波的奇次谐波构成,三角波山基波的偶次谐波构成。这吐波形在时间上和幅度上都是对称的。这些波形还有其变形形式,这通常是波形发生对称变化的结果。这样一•來,三角波变成了锯齿波(从其开头而得名),而方波变成了矩形波。波形的一个完報的周波叫作一个周期。一个周期就是从一个周波的某一点到下一•个周波相应点所需
2、要的时间(见图52)。图52止弦波及其频率和幅度的表示频率是在一•秒钟之内所发生的波形的周波数。所以如果我们用1秒除以一个周期所需的吋间就得到了用Hz表示的频率。例如,周期二1ms则频率=1/10X10-3=1000Hz=lKHz重复发生的波形称为重复性波形或周期性波形。这是最容易测量的波形。对重复性波形或周期性波形最常测量的另一个参数是波形的幅度。幅度是一个波形上从最高点到最低之间的电压。这又称之为峰(一)峰值幅度或Vp-p(见图52)。>CC4093组成的自激多谐振荡器电路图山施密特触发器组成多谐振荡器时,仅需要外接一个电阻和一个电容。本电路主要用于对精度要
3、求不高的低频振荡源,英振荡与否是可控的。如图所示电路是山四2输入端施密特触发器CC4093构成的自激多谐振荡器选通控制o-Ali—2VkVociA:CC4093V。」>非门纽•成的自激多谐振荡器图中为与非门组成的自激多谐振荡器实验电路,它山2输入端与非门IC-l、IC-2,定时电路元件R1、C组成。山于与非门只使用了一个输入端,另一个输入端闲置悬空,当作非门使用,因此振荡电路与简易非门自激多谐振荡器形式相同,齐测试点波形在图中已标明,振荡频率约0.9IIzo另外,用四2输入端与非门也可以组成对称方波自激多谐振荡器、带RC延时电路的环形自激多谐振荡器。VD1N41
4、48sbE-GB二6V〒R12.2k12R2390绿色(98&fi—AhrIC_213IC-1—220pIC74LS001/2R3390红色>超声波撵狗器Output11to22kHz矩形波许多动物在听觉方而特别发达,能够听到人类所不能听到的较高频率的声音。许多商业化的害虫驱赶器就是根据这个原理制造的,通殆它们的频率范围在30KHz到50kHz之间。我们这里设计的频率是llKHz到22KHz,可以通过4.7K的电位器来调节这个频率。它使用我们常见的555电路组成了一个振荡器通过电容耦合驱动蜂鸣片,蜂鸣片产生了一个狗敏感的声音信号。10nF(O.OluF)的电容
5、非常关键,它决定了频率,大多数的瓷片电容工作起來很不稳定,误差大都在20。6左右,很不好用,所以瑕好采用性能稳定的聚内希电容。较大的电容值意味着较低的频率。蜂鸣片是一个把电压信号转换成声音信号的元件,它发射出去的声音的频率和幅值与输入的电压信号保持一致。555的3脚出來的是一个矩形波信号,右边图示的就是一个高电平占总周期为T1/T的矩形波,我们称T1/T为这个矩形波的占空比,这里X表示时间,Y表示幅值,分析幅值随时间变化特性的分析方法我们称Z为时■域分析法。这个矩形波通过这个10uF的电容后会怎样呢,我们來看看等效图:扫频式驱赶器:12555为核心,采用交流降压
6、整流对其供电。利用市电交变电压通过R3对C1充电,产生了变化的电压源,此电压作为555的参考电压,从而改变了输岀的频率。频率范围可达32KHz-62KHz,输出的功率可达0.8W,作用面积到16M,,可以驱赶老鼠、嫦螂、跳虽等>7404发生方波图中为非门对称方波自激多谐振荡器实验电路,山于电路对称,输出振荡波形占空比为1:1,为方波,故称对称方波振荡器。在振荡电路中,非门IC1输出端经过定时电容器C2耦合到非门IC2输入端,同样IC2输出端经C1耦合到IC1输入端,两个非门通过电容器互相耦合形成正反馈闭环电路,因而能够产生方波振荡。当R1二R4二R,C1二C2二
7、C吋,振荡频率估算公式R42.2kC1220uC2220UIC74LSO41/3非门对称方波振荡器实验电路agddgmf~l/RC振荡周期T〜RC。定吋电阻器Rl、R4収值为广2.2kQ,定时电容器Cl、C2取值范围较大,可以从几十皮法至几百微法,振荡频率范围从几赫兹到数兆赫兹。>速时电路何电殆(b)TI431外形.功能框及儈号TL431是一种高精度稳压集成电路,其外形与9013型珈封三极管相似。它仅有3只引出脚,如图13-1(b)所示。当控制端G的电位小于2.5V时,其内的驱动级不导通,A,K间呈断路;当G的电位高于2.5V时,其内的驱动级导通,A,K极呈导通
8、状态。利用TL431的阈