图8.1.15
f021 L '1C;L '1L 1R i2 2M 2 2L 2 2L 2
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三、电感反馈式正弦波振荡电路
图8.1.17
图8.1.18
f0
2
1
L1L22MC
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四、电容反馈式正弦波振荡电路
图8.1.20
图8.1.21
图8.1.22
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f0
f0
1
2RRwC
8.1.3 LC正弦波振荡电路 一、 LC谐振回路的频率特性
图8.1.10
谐振频率
f0
2
1 LC
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Q 1 L RC
Z0 QX L QX C
图8.1.11
选频放大器
选频放大器 引入正反馈
图8.1.12
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图8.1.13
二、变压器反馈式振荡电路
图8.1.14
图8.3.4
T／2
U
T
U
Z
U
T
1
e
R 3C
U
T
T
2R
3C
ln 1
2R1 R2
f 1 T
三、占空比可调的矩形波发生电路
图8.3.5
1 RW1 R3C;2 RW2 R3C
T1
1
ln1
2R1 R2
;T2
2
ln1
2R1 R2
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T T1 T2
RW 2R3
Cln1
2R1 R2
图 8.3.2
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图8.3.3
滞回电压比较器相当 于电子开关，它的开、 关状态对应为输出电压 +UZ和-UZ。RC回路作为 延迟环节，又作为反馈 网络。通过RC回路的充、 放电，实现电子开关的 状态转换。
uO UZ;Βιβλιοθήκη TR1 R1 R2UZ
二、波形分析及主要参数
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2020/4/9
图8.3.8
图8.3.9
三、振荡频率 正向积分的起
始值为－UT，终了 值为+UT，积分时 间为T／2，则
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UT
1 R 3C
UZ
T 2
UT
UT
R1 R2
UZ
T 4R 1R 2C ;f R 2
R2
4R 1R 3C
8.3.3 锯齿波发生电路
设电位器滑动端 移到最上端，当uO1= +UZ时，uO随时间线 性下降，输出电压
2
1 LC
图8.1.23
8.1.4 石英晶体正弦波振荡电路
图8.1.27
图8.1.28
C0: 静态电容，一般为几到几十皮法； L: 等效机械振动惯性，一般为几毫亨到几十亨； C: 晶体的弹性等效，一般为0.01到0.1皮法； R: 晶体的摩擦损耗等效，一般为100欧姆。
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当L、C、R支路串联谐振时，该支路呈纯
uNR1R 1R2uIR1R 2R2UREF
令uN=uP=0，则求出阈值电压
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UT
R2 R1
UREF
8.2.3 滞回比较器
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uP
R1 R1 R2
UZ
UT
R1 R1 R2
UZ
图8.2.9
图8.2.10是加了参考电压的滞回比较器。 这时，两个阈值电压不再对称。
图8.2.10
R2
占空比
T1
R3
T
2R 3 R W
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8.3.4 波形变换电路 一、三角波变锯齿波电路
当三角波上升时， 锯齿波与之相等
uO：uI 1： 1
图8.3.11
当三角波下降时， 锯齿波与之相反
uO：uI 1： 1
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若开关断开，则
uN
uP
R3
R5 R4
R5
uI
uI 2
uI uN uN uN uO
uO
1 R3C
UZ
t1
t0
uO
t0
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这时，积分电路反向积分，uO随时间增长而 线性下降。据图8.3.8所示电压传输特性，一旦uO= －UT，再稍减小，uO1将从+UZ跃变为－UZ。则
uOR 1 3CU Zt2t1uOt1
这时，积分电路正向积分，uO随时间增长而 线性增大。据图8.3.8所示电压传输特性，一旦uO= ＋UT，再稍增大，uO1将从－UZ跃变为＋UZ。回到 初态，积分电路又开始反向积分。电路重复上述过 程，产生自激振荡。波形如图8.3.9所示。
R1
R2
Rf
uO uI
若开关闭合，则 uO=-uI
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图8.3.12
二、三角波变正弦波电路 1、滤波法
图8.3.14
u I t 8 2U m s it n 9 1 s3 i t n 2 1 s5 5 i t n
设计低通滤波器，其通带截止频率大于三 角波的基波频率而小于三角波的三次谐波频率。
图8.3.7
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u O 1 U Z u P 1R 1R 2 R 2u O R 1R 1 R 2u O 1R 1R 2 R 2u O R 1R 1 R 2U Z
令uP1=uN1，则阈值电压
UT
R1 R2
UZ
输出电压表达式为
uOR 13CuO 1t1t0uOt0
若初态时uO1正好跃变为+UZ，则
8.3.2 三角波发生电路 一、电路的组成
将方波电压作为 积分运算电路的输入， 在积分运算电路的输 出就得到三角波电压。
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图8.3.6
二、实用三角波发生电路工作原理
在实用电路中，常以积分运算电路来代替RC充、 放电回路，如图8.3.7所示，用同相滞回比较器加 反相积分电路。对 于这个实用电路， 应首先分析各自的 输入、输出函数关 系，再分析两电路 之间的联系，在此 基础上得出电路的 功能。
8.2.5 集成电压比较器 一、集成电压比较器的特点和分类
1、特点 响应速度快，传输延迟时间短，一般不需要外
加限幅电路就可直接驱动TTL、CMOS和ECL等数 字电路；有些芯片带负载能力强，可直接驱动继电 器和指示灯。 2、分类
单、双和四电压比较器； 通用、高速、低功耗、低电压和高精度型电压 比较器； 普通输出、集电极（漏极）开路输出或互补输 出型。 此外，还有的集成电压比较器带有选通端。
uPR 1R 2R 2U RE F R 1R 1R 2U Z
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令uN=uP，求出的uI就是阈值电压，为
UT1
R2 R1 R2
UREF
R1 R1 R2
UZ
UT2
R2 R1 R2
UREFR1R1R2
UZ
例8.2.2 在图6.2.9电路 中， R1=50KΩ, R2=100KΩ, ±UZ=±9V， 已知uI波形，试画出 uO的波形。
第八章 波形发生和信号转换
8.1 正弦波振荡电路
8.1.1 概述
一、产生正弦波振荡的条件
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图8.1.2
Xo AFXo AF 1 即
AF1
A F 2nn为整数
二、正弦波振荡电路的组成及分类
1、组成 （1）放大电路 （2）选频网络 （3）正反馈网络 （4）稳幅环节 2、分类 （1）RC正弦波振荡电路(f0＜1MHz) （2）LC正弦波振荡电路(f0＞1MHz) （3）石英晶体正弦波振荡电路(f0很稳定)
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二、集成电压比较器的基本接法 1、通用型集成电压比较器AD790
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图8.2.14
2、集电极开路集成电压比较器LM119
图8.2.15
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图8.2.16
8.3 非正弦波发生电路
8.3.1 矩形波发生电路 一、电路组成和工作原理
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图8.3.1
uOR13CUZt1t0uOt0
图8.3.10
当uO1=－Uz时， uO随时间线性上升， 输出电压
uOR 31 R W C U Zt2t1uO t1
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下降时间
T1
t1
t0
2
R1 R2
R
3C
上升时间
T 2
t2
t1
2
R1 R2
R3 RW
C
T 2 R 1 2 R 3 R W C
有两个阈值电压。输入电压从小到大或从大到小 经过两个阈值时，输出电压产生两次不同方向的跃 变。如图8.2.2(c)所示。电压传输特性上好象开了个 窗口。
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8.2.2 单限比较器 一、过零比较器
图8.2.3
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图8.2.5
图8.2.4 图8.2.6
二、一般单限比较器
图8.2.7
，φF=0o。
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二、桥式正弦波振荡电路
f=f0时，F
1 3
，所以
AAu 3
在图8.1.7中
Au
Uo Up
1 Rf R
3
Rf 2R1
采用非线性环节， 例如热敏电阻以稳定 输出电压。
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图8.1.6 图8.1.7
三、振荡频率可调的RC桥式正弦波振荡电路
图8.1.9
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由于C<<C0，所以fp≈fs。
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二、石英晶体正弦波振荡电路 1、并联型石英晶体正弦波振荡电路
电路如图8.1.29所示，石英晶体等效为电感，和C1、 C2组成电容反馈式正弦波振荡电路。振荡频率为fp。 2、串联型石英晶体正弦波振荡电路