第8章 典型功能电路设计与仿真调试ppt课件.ppt

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1、8.1电压比较器8.2滤波器8.3信号发生器8.4直流电源第8章典型功能电路设计及仿真调试8.1电压比较器一、单门限比较器二、迟滞比较器三、比较器的特点及应用对两个输入电压进行比较，比较两个电压的大小，将比较结果以高低电平的形式输出。此功能的运放通常工作在饱和区。通常将一个输入电压固定UR作为参考电压，另一个输入电压Ui与UR比较，结果由Uo反映。一、单门限比较器单门限比较器：比较器的功能是指只有一个门限电压的比较器.-+R1UiR2URUoRoDz一、单门限比较器（续）-+R1UiR2UR当Ui>UR时，输出应为负饱和值，Uo为低电平-UOL。UoRoDz当Ui≤UR时，输出

2、为正饱和值，Uo为高电平UOM。-UOLURUoUiUOM输出电压被限定在（UZ+UD)原理例:电路如图(a)所示，当Ui如图(b)所示时，试画出Uo及Uo'的波形。图（a）电路图(b)波形图电路二、迟滞比较器-+R1UiR2URUoRf引入正反馈起加速输出电压变化UoUiUomUonU2U1原理:当输出Uo为高电平Uo=Uom时，同相端受到Uom和UR同时作用当Ui≥U1时，输出将由高电平Uom跳变到低电平Uon。U1称为上门限电压，也称正向阈值电压。迟滞比较器：具有迟滞回环特性，输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但输入电压单调变化使输出电压只跃变一次。二、迟滞

3、比较器（续）-+R1UiR2URUoRfUoUiUomUonU2U1原理:当输出Uo为低电平Uo=Uon时，同相端受到Uon和UR同时作用当Ui≤U2时，输出将由低电平Uon跳变到高电平Uom。U2称为下门限电压，也称负向阈值电压。≤U1迟滞比较器上门限电压：下门限电压：门限宽度：7-4小结：1.改变基准电压UR可改变上、下门限电压U1、U2，但不影响门限宽度U。2.改变正反馈系数R2/(R2+Rf),将影响U和U1、U2。3.Uom、Uon运放的正负饱和电压，可通过加限幅电路限制其值。UoUiUomUonU2U1三、比较器的特点及应用1.工作在开环或正

4、反馈状态。2.开关特性，因开环增益很大，比较器的输出只有高电平和低电平两个稳定状态。3.非线性，因大幅度工作，输出和输入不成线性关系。特点：应用：比较器主要用来对输入波形进行整形，可以将不规则的输入波形整形为方波输出。正弦波变换为矩形波三、比较器的特点及应用（续）有干扰正弦波变换为方波一、RC正弦波振荡器8.3信号发生器在没有外加输入信号的情况下，通过自身电路仍然可以使输出产生有一定频率和幅度的信号。能够通过这种方式产生正弦波的电路称为正弦波振荡电路。在前面介绍负反馈放大电路中可知，当负反馈放大电路出现自激振荡时，就可以在无输入信号的情况下输出信号，此时电路进入正反馈状态。为此在正

5、弦波振荡电路中会刻意将电路接成正反馈形式，使之产生自激振荡。所以称为反馈振荡电路.1、产生自激振荡的条件放大器反馈网络Ui•Au•Bu•Uo•Uf•RL微弱的电扰动中，某一频率成分通过正反馈逐渐放大，则产生正弦振荡。••••••••—振幅平衡条件—相位平衡条件n=0,1,2,••2、起振条件起振条件放大器Au反馈网络BuUoUfUi1/BuAu=1/BuOuiuoAuuoAuBu>1AuBu<1Ui1Uo1Uf1Ui2Uo2Uf2Ui3Uo3Uf2Ui4Uo4ufuf起振稳幅••1.放大电路A2.正反馈网络B3.选频率网络—实现单一频率的振荡4.稳幅环节—使振荡稳定、波形好满

6、足振荡条件组成:分类:按选频率网络分类RC正弦波振荡器LC正弦波振荡器晶体振荡器正弦波振荡电路的组成和分类•••一、RC桥式振荡电路1.RC串并联选频网络RC正弦振荡式中:0=1/RC0Fu.0f90-90•1.RC串并联选频网络当=0时Bu=1/3.=0º2.RC桥氏振荡电路A=2nF=0º2)电路：同相放大器1)组成：8CR1RfRCR•••3)振荡频率5)幅值条件Rf不能太大，否则正弦波将变成方波应使：••••4)相位条件6)稳幅措施热敏电阻稳幅8CR1RfRCR为使电Au为非线性，起振时，应使Au>3，稳幅后Au=3。正温度系数负温度系数

7、二极管稳幅12.4k>R2>8.1k起振时信号小，二极管电阻大Au1+(R2+rd)/R1>3R2>2R1-rd起振后二极管电阻逐渐减小，f0=1.94kHz8R1R2V1V28.2k6.2k22k0.01F8.2k0.01Frd—二极管电阻二、RC移相式振荡电路8CRRfRCRC一节RC环节移相90二节RC环节移相180三节RC环节移相270对于的信号，—满足相位平衡条件优点：结构简单缺点：选频特性差，输出波形差1.基本组成部分1)开关