信号处理和信号产生电路

《信号处理和信号产生电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《信号处理和信号产生电路（85页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、9.8 非 正 弦 信 号 产 生 电 路9.信 号 处 理 与 信 号 产 生 电 路 9.1 滤 波 电 路 的 基 本 概 念 与 分 类1. 基 本 概 念 )( )()( io sV sVsA 滤 波 器 ： 是 一 种 能 使 有 用 频 率 信 号 通 过 而 同 时 抑 制 或 衰 减 无 用 频 率 信 号 的 电 子 装 置 。有 源 滤 波 器 ： 由 有 源 器 件 和 R、 C元 件 构 成 的 滤 波 器 。滤 波 电 路 传 递 函 数 定 义 ：）（）（）（）（时，有当 ）（ jAejAjAs jj其 中 ： )j( A 模 ， 幅 频 响 应)( 相 位 角

2、， 相 频 响 应 9.1 滤 波 电 路 的 基 本 概 念 与 分 类2. 分 类 高 通 （ HPF）低 通 （ LPF） 带 阻 （ BEF）带 通 （ BPF） 9.2 一 阶 有 源 滤 波 电 路c01)( sAsA 传 递 函 数 ： 2c0 )(1)j( AA故 ， 幅 频 相 应 为 ： 其 中 ： 特 征 角 频 率1f0 1 RRA RC1c 同 相 比 例放 大 系 数1. 低 通 滤 波 电 路 9.2 一 阶 有 源 滤 波 电 路 一 阶 有 源 滤 波 电路 通 带 外 衰 减 速 率 慢（ -20dB/十 倍 频 程 ） ，与 理 想 情 况 相 差 较 远

3、 。一 般 用 在 对 滤 波 要 求不 高 的 场 合 。2. 高 通 滤 波 电 路 低 通 电 路 中 的 R和 C交 换 位 置 便 构 成 高 通 滤波 电 路 。 9.3 高 阶 有 源 滤 波 电 路9.3.2 有 源 高 通 滤 波 电 路9.3.3 有 源 带 通 滤 波 电 路9.3.4 二 阶 有 源 带 阻 滤 波 电 路9.3.1 有 源 低 通 滤 波 电 路 9.3.1 有 源 低 通 滤 波 电 路2. 传 递 函 数 1fF 1 RRAV )( )( PoF sV sVAV )(/1/1)( AP sVsCR sCsV 对 于 滤 波 电 路 ， 有 ：R s

4、VsV )()( Ai sC sVsV /1 )()( oA 0)()( PA R sVsV得 滤 波 电 路 传 递 函 数 )( )()( io sV sVsA 2F F )()-(31 sCRsCRA AV V （ 二 阶 ） （ 同 相 比 例 ）1. 二 阶 有 源 低 通 滤 波 电 路 2. 传 递 函 数 F0 VAA RC1 c 令 称 为 通 带 增 益)( )()( io sV sVsA 2F F )()-(31 sCRsCRA AV V F3 1 VAQ 称 为 特 征 角 频 率称 为 等 效 品 质 因 数则 2cc2 2c0)( sQs AsA 滤 波 电 路 才

5、 能 稳 定 工 作 。时，即当 3 03 FF VV AA注 意 ： 2. 传 递 函 数用 代 入 ， 可 得 传 递 函 数 的 频 率 响 应 ：js 2c22c0 )()(1 1lg20)j(lg20 QAA 归 一 化 的 幅 频 响 应相 频 响 应 2cc )(1arctg)( Q 3. 幅 频 响 应 2c22c0 )()(1 1lg20)j(lg20 QAA 归 一 化 的 幅频 响 应 曲 线 4. n阶 巴 特 沃 斯 传 递 函 数传 递 函 数 为 2n0 )/(1)( cAjA 式 中 n为 阶 滤 波 电 路 阶 数 ， c为 3dB载 止 角 频 率 ， A0

6、为 通 带 电压 增 益 。 9.3.2 有 源 高 通 滤 波 电 路1. 二 阶 高 通 滤 波 电 路 将 低 通 电 路 中 的 电容 和 电 阻 对 换 ， 便 成 为高 通 电 路 。传 递 函 数 2cc2 20)( sQs sAsA 2c22c0 )(1)( 1lg20)j(lg20 QAA 归 一 化 的 幅 频 响 应 2. 巴 特 沃 斯 传 递 函 数 及 其 归 一 化 幅 频 响 应2n0 )/(1)( cAjA 归 一 化 幅 频 响 应 9.3.3 有 源 带 通 滤 波 电 路1. 电 路 组 成 原 理可 由 低 通 和 高 通 串 联 得 到必 须 满 足

7、 11H 1CR 低 通 截 止 角 频 率 22L 1CR 高 通 截 止 角 频 率HL 2. 例 9.3.29.3.3 有 源 带 通 滤 波 电 路 3. 二 阶 有 源 带 通 滤 波 电 路 令传 递 函 数 2F F )()-(31)( sCRsCRA sCRAsA V V FF0 -3 VVAAA RC1 0 F3 1 VAQ 得 200 00 )(1)( sQs QsAsA 9.3.4 二 阶 有 源 带 阻 滤 波 电 路可 由 低 通 和 高 通 并 联 得 到必 须 满 足 HL 双 T选 频 网 络9.3.4 二 阶 有 源 带 阻 滤 波 电 路 双 T带 阻 滤

8、波 电 路9.3.4 二 阶 有 源 带 阻 滤 波 电 路 阻 滤 波 电 路 的 幅 频 特 性 9.3.4 二 阶 有 源 带 阻 滤 波 电 路 *9.4 开 关 电 容 滤 波 器不 作 要 求 振荡器：不需要外加激励信号就能将直流信号转化为交流信号的电子设备。分类： 正弦波振荡器；非正弦波振荡器 一、条件 ,if XX 基 本 放 大电 路 Ao反 馈 电 路FiX dX oX fX自激振荡的条件：iof XAFXFX 而即1AF 1AF（为保证起振，通常要求 ）1AF幅度条件：相位条件： （n=0，1，2，3，） nFA 2因为：AAA |)( FFF |)( 9.5 正 弦 波

9、 振 荡 电 路 的 振 荡 条 件 一、条件 基 本 放 大电 路 Ao反 馈 电 路FiX dX oXfX二、组成 基本放大器； 反馈网络； 选频网络（为了获得单一频率）； 稳幅环节（为了产生稳幅振荡）； 若选频网络由RC元件构成RC正弦波振荡器； 若选频网络由LC元件构成LC正弦波振荡器；由同一电路组成由同一电路组成 一、条件 基 本 放 大电 路 Ao反 馈 电 路FiX dX oXfX三、分析方法 1、判断能否产生振荡 （1）检查电路是否具备振荡电路的组成部分； （2）检查放大电路的Q点是否能够保证放大器正常工作； （3）分析电路是否满足振荡条件。主要是分析相位条件，至于幅度条件一般

10、容易满足。 2、求振荡频率和起振条件振荡频率由相位条件决定； 起振条件由幅度条件求得； 二、组成 1：如何起振？Uo 是振荡器的电压输出幅度，B是要求输出的幅度。起振时Uo=0，达到稳定振荡时Uo=B。放大电路中存在噪声即瞬态扰动，这些扰动可分解为各种频率的分量，其中也包括有fo分量。选频网络：把fo分量选出，把其他频率的分量衰减掉。这时，只要：|AF|1， 且 A+ B =2n， 即 可 起 振 。 四、说明基 本 放 大电 路 Ao反 馈 电 路FiX dX oXfX 2：如何稳幅？起振后，输出将逐渐增大，若不采取稳幅，这时若|AF|仍大于1，则输出将会饱和失真。四、说明基 本 放 大电

11、路 Ao反 馈 电 路FiX dX oXfX达到需要的幅值后，将参数调整为AF=1，即可稳幅。具体方法将在后面具体电路中介绍。起振并能稳定振荡的条件： 111 AFBU AFBU AFBU ooo时，时，时， 9.6 RC正 弦 波 振 荡 电 路1. 电 路 组 成2. RC串 并 联 选 频 网 络 的 选 频 特 性3. 振 荡 电 路 工 作 原 理4. 稳 幅 措 施 1. 电 路 组 成反 馈 网 络 兼 做 选 频网 络RC桥 式 振 荡 电 路 反 馈 系 数2. RC串 并 联 选 频 网 络 的 选 频 特 性)( )()( of sV sVsFV 幅 频 响 应又 21

12、2ZZ Z 2)(31 sCRsCRsCRjs且令RC10 则 )(j3 1 00 VF 2002 )(3 1 VF相 频 响 应 3 )(arctg 0 0f 2. RC串 并 联 选 频 网 络 的 选 频 特 性当 2002 )(3 1 VF幅 频 响 应 有 最 大 值 3 )(arctg 0 0f RCffRC 2 1 1 00 或 31 max VF相 频 响 应 0f 3. 振 荡 电 路 工 作 原 理此 时 若 放 大 电 路 的 电 压 增 益 为 用 瞬 时 极 性 法 判 断 可 知 ，电 路 满 足 相 位 平 衡 条 件则 振 荡 电 路 满 足 振 幅 平 衡 条

13、 件0f 当RC10 时，2fa n 31 1f RRAV 1313 VV FA电 路 可 以 输 出 频 率 为 的 正 弦 波RCf 2 10 RC正 弦 波 振 荡 电 路 一 般 用 于 产 生 频 率 低 于 1 MHz 的 正 弦 波 采 用 非 线 性 元 件4. 稳 幅 措 施4热 敏 元 件热敏电阻起 振 时 ， 31 1f RRAV即 1VV FA热 敏 电 阻 的 作 用 oV oI 功耗 fR 温度 fR 阻值 fR3VA 1VV FA 稳 幅VA 采 用 非 线 性 元 件4. 稳 幅 措 施4场 效 应 管 （ JFET） 31 DS3 p3 RR RAV稳 幅 原

14、 理oV )(GS负值V DSR 1 VV FA 稳 幅VA 34 CRD、整 流 滤 波T 压 控 电 阻 vDS iD vGS=0V -1V -2V -3V 3VA 可 变 电 阻 区 ，斜 率 随 vGS不同 而 变 化 采 用 非 线 性 元 件4二 极 管稳 幅 原 理 oV 3VA 1VV FA 稳 幅VA31 1 32 R RRAV起 振 时联支路的等效电阻并和、是其中2133 DD RR 3R 4. 稳 幅 措 施 稳 幅 环 节 输出频率的调整：RCfo 2 1 通 过 调 整 R或 /和 C来 调 整 频 率 。C： 双 联 可 调 电 容 ，改 变 C， 用 于 细调 振

15、 荡 频 率 。K： 双 联 波 段 开 关 ，切 换 R， 用 于 粗调 振 荡 频 率 。_+RF uoRC C RK KR1R 1 R2R2 R3R3 用运放组成的RC振荡器RC文氏桥式振荡器 电子琴的振荡电路电路：212 1 RRCfo _+RF1 uoR1C C R D1D1RF2R28R27R26R25R24R23R 22R21 用运放组成的RC振荡器RC文氏桥式振荡器功率放大器 用分立元件组成的RC振荡器RCR C +UCCR1 C2 C3R 3R2 RE2C1 RC2T1RE1 CET2RC1RF + + + + ubeRC网络正反馈，RF、RE1组成负反馈，调整到合适的参数则

16、可产生振荡。负反馈使电路工作稳定。 RC文氏桥式振荡器 I、LC并联谐振回路 一、谐振频率与谐振电阻 1、谐振的概念：AB间的阻抗最大，且呈纯电阻的状态谐振状态。2、谐振频率：1( ) 1 1( )r LAB Lr j L j C CZ r j L r j Lj C C LC10 LCf 2 1001 CL当 时呈谐振状态，此时或 iU LIABC LrCI总I I、LC并联谐振回路 一、谐振频率与谐振电阻 3、谐振电阻)1(11)( CLjr CLCjLjr CjLjrZ LrAB 02020 )( 1)( RrCrLCrLZAB 4、理想电路C L R0 L、C为理想电抗件R0体现了损耗i

17、U LI ABC LrCI总I I、LC并联谐振回路 一、谐振频率与谐振电阻 iU LIABC LrCI总ILCf 2 10 rCU LrURUI ABABOAB 2020 )()( 总Ljr UI ABL 总IrLLULr UI ABABL 00202 )( CjUI ABC /1 总ICrCUI ABC 00 15、特点（1）谐振频率：（2）谐振时总的容抗等于感抗：CL 1两端呈纯电阻。（3）谐振时总电流与总电压同相，支路电流比总电流大。电感支路：电容支路：02020 )( 1)( RrCrLCrLZAB I、LC并联谐振回路 二、谐振回路的品质因数iU LIABC LrCI总I00 00

18、000 CRLRCLr1Cr1rLQ C10定义：谐振时电路的电抗（0L或 ）与等效损耗电阻r之比。Q0的大小标志着谐振质量的优劣。Q0损耗越小。Q0通常在30200之间。 I、LC并联谐振回路 三、谐振曲线iU LIABC LrCI总I1、谐振曲线f o fABZ+9090 f0R0)1( CLjr C LZAB )(1 1 )1(1 1 00000 CrrLjR rCrLjrCLZAB )ffff(jQ1 RffQffQj1 R 000 00000 0 2、通用谐振方程 I、LC并联谐振回路 三、谐振曲线iU LIABC LrCI总I)(1 000 0 ffffjQ RZAB 20 020

19、0 )(1 1 ffffQRZAB 00000 0000 2020000 22)()( Qf fff ffQff ffffQff ffQffffQ 2000AB )f f2Q(1 1RZ 0f f2 2、通用谐振方程或在f=f0f的情况下：则其中相对失谐量，描述了f偏离f 0的程度。 I、LC并联谐振回路 三、谐振曲线iU LIABC LrCI总I2000AB )f f2Q(1 1RZ 12 00 f fQ1)(2 0 020 f ffQ 1)(2 0 010 f ffQ 2)(2 0 120 f ffQBWQfff 00123、通频带21RZ 0AB 当时，相减得可见Q0愈大，通频带愈窄。

20、I、LC并联谐振回路 iU LIABC LrCI总I LssL sLLsT RRRRRR RRRRRRR 0000 / LRQ TL 0 LRQ 000 LsL RRRR QQ /1 00 0 四、信号源和负载与并联谐振回路的连接C L R0Is Rs RL令则而结论：R s和RL的接入，使回路的损耗增加，通频带变宽。 I、LC并联谐振回路 iU LIABC LrCI总IB BAC L2L1r C BC L2CL1r CjLjLjr CjLjLjrZCB 1 )1)( 21 21 )1( 21 2121 CLLjr LLCL LC1C)LL( 1 210 rLLLC Lr r LLLLCCLZ

21、CB 21021 21 21211 )()(1 )( 1 五、改变并联谐振回路阻抗的办法1、电感中间抽头谐振频率谐振阻抗忽略两线圈间的互感和R的影响 I、LC并联谐振回路 iU LIABC LrCI总IBC ArLC2C1 CB rLC2C1 21 21 11 )1(1 CjLjrCj CjLjrCjZCB )1( 1 21 21 2121 CC CCLjr CCCL LC1CC CCL 1 21 210 2102121 )( 11 Crrr CCCLZCB 五、改变并联谐振回路阻抗的办法忽略r的影响2、电容中间抽头谐振频率谐振阻抗 I、LC并联谐振回路 iU LIABC LrCI总I五、改变

22、并联谐振回路阻抗的办法3、结论谐振频率仅仅决定于回路的总电感L和总电容C，与抽头位置无关。谐振阻抗与抽头的位置有关。 、 LC串联谐振回路iU总I RLC)1( CLjRZ LC10 LCf 2 10 CLRRCRLQ 11 000 谐振频率：或谐振阻抗： Z=R （此时阻抗很小）品质因数： 9.7 LC振 荡 电 路LC 振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。放大电路可用高频运放，也可用分离元件组成。本节只对 LC振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判别。电容电路：电流超前电压90o电感电路：电压超前电流90o LCCMLLf 2 1)2(2 1210一、电感三点式振荡电

23、路1、电路组成C +ECL1L2 RL2、相位条件IIL1 L2 Cufuo L1L2 C RhieRb bI2LIoU fU iU电路满足相位条件。3、振荡频率和起振条件振荡频率：起振条件： LieL RhRA 为总的损耗电阻ML MLMjLjI MjLjIUUF OO OOOf 1212 )( )( 1 12 ML MLhRieL 21 LieRhML ML 得 一、电感三点式振荡电路4、特点（1）很容易起振；（2）调节频率方便，通常采用可变电容；（3）一般用于产生几十MHz以下的频率；（4）由于U f取自L2（电感），输出波形中有高次谐波，故波形较差。 C +ECL1L2 RL IIL1

24、 L2 Cufuo L1L2 C RhieRb bI 21 210 2 12 1 CC CCLLCf 二、电容三点式振荡电路1、电路组成2、相位条件IC1 LC2 ufuo电路满足相位条件。3、振荡频率和起振条件振荡频率：起振条件： LieL RhRA 为总的损耗电阻211211 CCCjI CjIUUF ooOf 121 CChRieL 12 LieRhCC得 2CIoU fU iU +ECC1L RLC2 4、特点（1）晶体管的极间电容对振荡频率有一定的影响；（2）调节频率不方便，适用于产生固定频率；（3）一般用于产生几百MHz以上的频率，很高；（4）由于Uf取自C2（电容），故波形较好。

25、 IC1 LC2 ufuo +ECC1L RLC2若为三点式振荡器，可用“射 同 基 反”的原则，判断相位条件：“射同”振荡电路与T的发射极相连的两个电抗性质相同；“基反”振荡电路与T的基极相连的两个电抗性质相反；二、电容三点式振荡电路 三 点 式 LC振 荡 电 路 相 位 关 系 判 断A. 若中间点交流接地，则首端与尾端 相位相反。三点的相位关系B. 若首端或尾端交流接地，则其他两 端相位相同。 例1：正 反 馈频率由C 、 L 1 、 L2谐振网络决定。 +UCC CC1 L1L 2C2uL1uL2 uC设 uB uC uD uB uL2 ube uL1 D 三、三点式振荡电路举例 +

26、UCC CC1 L1L 2 例2：+ + +正 反 馈 反 相+ 振 荡 频 率 :M为 两 线 圈 的 互 感(L+L+2M)Cf 2 10 1 2uo三、三点式振荡电路举例 +UCCC1C1 LC 2+ + 反 相 例3：正 反 馈 振 荡 频 率 : LCf 2 10 其 中 ：C= C1 C2C1 + C2三、三点式振荡电路举例 例4：+UCCC1C2+ ube ube增 加正 反 馈三、三点式振荡电路举例 1 2 3 4 磁 棒初 级 线 圈 次 级 线 圈同 极 性 端 1234 +四、变压器耦合振荡电路 1、变压器同极性端的问题 四、变压器耦合振荡电路 2、变压器耦合振荡电路 L

27、C2 1f0 MRh Lie +ECRLC L振荡频率：起振条件：优点：易于起振 调节频率方便 缺点：输出波形不好 例1：+ + 正 反 馈 判 断 是 否 是 正 反 馈 :用 瞬 时 极 性 法 判 断振 荡 频 率 : +UCC CC1 L LCf 2 10 uo 利 用 1： 晶 体 管 共射 极 放 大 器 ， 集 电极 电 位 变 化 与 基 极反 相 ， 发 射 极 与 基极 同 相 。利 用 2： 互 感 线 圈的 同 极 性 端 电 位 变化 相 位 相 同 。 四、变压器耦合振荡电路 2、变压器耦合振荡电路 石 英 晶 体 振 荡 电 路2、影响振荡频率不稳定的因素温度的变

28、化、电源电压的波动、元件参数的变化等0 0f fff指定频率频率偏差频率稳定度=1、对于振荡器的振荡频率，要求具有较高的稳定性。 一、石英晶体的物理特性极其等效电路 石英晶体是SiO2的一种结晶体，具有各向异性的物理特性。 在石英晶体上按一定方位切下的薄片晶片。 1、基本特性（1）石英晶体振荡器在电路中之所以能够代替LC谐振回路是具有压电效应。石英振荡器中，正负压电效应同时存在、互为因果。当晶体上有外加电场时，晶片发生形变，形变又引起电荷和电场的产生，由于晶体的机械限制，最后达到稳定的平衡状态。金属极板敷银层晶片 一、石英晶体的物理特性极其等效电路1、基本特性（2）若在晶片上外加交变电压，由于

29、压电效应，从外电路来看，相当于有交流通过晶片。外加电压频率石英晶体的固有机械谐振频率时，压电电流滞后外加电压 外加电压频率=石英晶体的固有机械谐振频率时，压电电流最大压电谐振 晶片金属极板敷银层 一、石英晶体的物理特性极其等效电路感性容性容性2、等效电路LC0 C R X f等效电路阻抗特性 fpfSC0静态电容。即两极板之间的电容，与晶片的几何尺寸、极板面积有关， 几PF几十PF。L机械振荡的惯性。 10-3102H C晶片的弹性 10-410-1PF R晶片振动时因摩擦而造成的损耗 10 2 L大，C小，R小 CLR1Q 很大 104106另一方面，晶片本身的固有频率只与晶片的几何尺寸有关

30、，所以很稳定，而且可以做得很精确。 一、石英晶体的物理特性极其等效电路感性2、等效电路LC0 C R X ffpfSCLjCjZ /1110 000 12 1 CCfCCCCLf sP 3、谐振频率（忽略R） 容性容性特点：（1）一个晶体有两个谐振频率。CL 1时当LC2 1fS 即串联谐振频率（阻抗最小）CLC 110时当 00P CCCCL2 1f 即并联谐振频率（阻抗最大）（2）fPfS，但由于CC0， fP、fS非常接近（3）晶体振荡器是将晶片作为一个电感元件来使用的。 二、石英晶体振荡器 0 00 CCC )CC(CL2 1f 21 21 CC CCC 1、并联型晶体振荡器+ECC1

31、C2 RRC CC1 C2C0 LC 1C2 C0 R LC 晶体工作在谐振频率fP和fS之间，石英晶体呈电感性，作为振荡器回路的一个电感与电路的其他元件组成三点式振荡器。由于C0 时 ， vOmax = +VCCvI 0 时 ， vOmax = -VEE （ 过 零 比 较 器 ）运 算 放 大 器 工 作 在 非 线 性 状 态 下 MCCEE VVV 假设 9.8.1 电 压 比 较 器特 点 ：1. 单 门 限 电 压 比 较 器（ 1） 过 零 比 较 器开 环 ， 虚 短 不 成 立增 益 A0大 于 105CCOEE VvV 输 入 为 正 负 对 称 的 正 弦波 时 ， 输

32、出 为 方 波 。电 压 传 输 特 性 9.8.1 电 压 比 较 器1. 单 门 限 电 压 比 较 器（ 2） 门 限 电 压 不 为 零 的 比 较 器电 压 传 输 特 性（ 门 限 电 压 为 VREF） 9.8.1 电 压 比 较 器1. 单 门 限 电 压 比 较 器（ 2） 门 限 电 压 不 为 零 的 比 较 器（ 门 限 电 压 为 VREF） (a) VREF 0时(b) VREF 2V时 (c) VREF 4V时 vI为 峰 值 6V的 三 角 波 ， 设VCC12V， 运 放 为 理 想 器 件 。 解：例 图 示 为 另 一 种 形 式 的 单 门 限 电 压

33、比 较 器 ， 试 求 出 其 门 限电 压 (阈 值 电 压 )VT， 画 出 其 电 压 传 输 特 性 。 设 运 放 输 出 的高 、 低 电 平 分 别 为 VOH和 VOL。 利 用 叠 加 原 理 可 得 I21 1REF21 2p vv RR RVRR R 理 想 情 况 下 ， 输 出 电 压 发 生 跳 变时 对 应 的 vP vN 0， 即0 I1REF2 vRVR门 限 电 压 REF12IT )( VRRV v 单门限比较器的抗干扰能力应为高电平错误电平 9.8.1 电 压 比 较 器2. 迟 滞 比 较 器（ 1） 电 路 组 成（ 2） 门 限 电 压为门限电压，

34、 Pv门限电压的两个的两个电压值可得有关，对应于与而 POOP vvvv )( OLOPI低电平时，V vvv )( OHOPI高电平时，V vvv21 OH221 REF1T RR VRRR VRV 21 OL221 REF1T RR VRRR VRV 上 门 限 电 压下 门 限 电 压回 差 电 压 21 OLOH2TTT )( RR VVRVVV 9.8.1 电 压 比 较 器2. 迟 滞 比 较 器（ 3） 传 输 特 性 21 OH221 REF1T RR VRRR VRV 21 OL221 REF1T RR VRRR VRV 解 ： （ 1） 门 限 电 压（ 3） 输 出 电

35、压 波 形例 电 路 如 图 所 示 ， 试 求 门 限 电 压 ， 画 出 传 输 特 性 和 图 c所 示 输入 信 号 下 的 输 出 电 压 波 形 。（ 2） 传 输 特 性 V521 OH221 REF1T RR VRRR VRV V521 OL221 REF1T RR VRRR VRV 0REF V 0V 1O V 通 过 上 述 几 种 电 压 比 较 器 的 分 析 ， 可 得 出 如 下 结 论 ：（ 1） 用 于 电 压 比 较 器 的 运 放 ， 通 常 工 作 在 开 环 或 正 反 馈 状 态和 非 线 性 区 ， 其 输 出 电 压 只 有 高 电 平 VOH和

36、低 电 VOL两 种 情 况 。（ 2） 一 般 用 电 压 传 输 特 性 来 描 述 输 出 电 压 与 输 入 电 压 的 函 数关 系 。（ 3） 电 压 传 输 特 性 的 关 键 要 素 输 出 电 压 的 高 电 平 VOH和 低 电 平 VOL 门 限 电 压 输 出 电 压 的 跳 变 方 向令 v P vN所 求 出 的 vI就 是 门 限 电 压vI等 于 门 限 电 压 时 输 出 电 压 发 生 跳 变跳 变 方 向 取 决 于 是 同 相 输 入 方 式 还 是 反 相 输 入 方 式 9.8.1 电 压 比 较 器3. 集 成 电 压 比 较器集 成 电 压 比

37、较 器 与 集 成 运 算 放 大 器 比 较 ： 开 环 增 益 低 、 失 调 电 压 大 、 共 模 抑 制 比 小 ， 灵 敏 度 往 往 不 如用 集 成 运 放 构 成 的 比 较 器 高 。 但 集 成 电 压 比 较 器 中 无 频 率 补 偿 电 容 ， 因 此 转 换 速 率 高 ， 改变 输 出 状 态 的 典 型 响 应 时 间 是 30 200ns。 相 同 条 件 下 741集 成 运 算 放 大 器 的 响 应 时 间 为 30s左 右 。 9.8.2 方 波 产 生 电 路1. 电路组成（多谐振荡电路）稳压管双 向限幅 9.8.2 方 波 产 生 电 路2. 工作原理 由 于 迟 滞 比 较 器 中 正 反 馈的 作 用 ， 电 源 接 通 后 瞬 间 ， 输出 便 进 入 饱 和 状 态 。假 设 为 正 向 饱 和 状 态 3. 占空比可变的方波产生电路9.8.2 方 波 产 生 电 路 9.8.3 锯 齿 波 产 生 电 路同 相 输 入 迟滞 比 较 器 积 分 电 路充 放 电 时 间常 数 不 同