非正弦波信号产生电路

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非正弦波信号产生电路

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一、电压比较器(Comparer)

    电压比较器的基本功能是对两个输入电压进行比较，并根据比较结果输出高电平或低电平电 压。电压比较器广泛应用于非正弦波信号的产生和变换以及模/数转换等。

    电压比较器分为基本比较器和迟滞比较器（施密特触发器）两大类，其中基本比较器又分为简单比较

器（单门限）和窗口比较器（双门限）。

   （一）单限电压比较器

    理想集成运放工作在开环状态下，其输出只有正饱和和负饱和值两种状态，当同相端输入电压 大于反向，输出为正饱和值，即UO=UOM，反之，输出为负饱和值，即UO=-UOM。

    比较器输出由一种状态跳变到另一种状态时，所对应的输入电压值称为门限电压。只有一个门 限的比较器称单限比较器，若门限电压为零，称为过零比较器。

     1.过零电压比较器

2. 同相输入单门限比较器

    如果将参考电压UREF接在运算放大器的反向端，待比较的输入电压uI接到同相端，如下图所 示，即构成同相输入单限电压比较器，图中输出端所接稳压管用以限定输出高低电平幅度，R为稳压管限流电阻。由于uI从同相端输入且只有一个门限，把比较器输出电平发生跳变时的输入电压称为门限电压UT，图中的UT=UREF。由于uI从同相端输入且只有一个门限，故称同相输入单限电压比较器；反之，当uI从反相端输入，UREF改接到同相端，则称反相输入单限电压比较器。

    特点：1)工作在非线性区 ；2)不存在虚短 (除了uI = UREF 时)；3)存在虚断

   （二）迟滞比较器

    对于单限比较器，如果输入电压在门限附近有微小的干扰，就会导致状态翻转使比较器输出电 压不稳定而出现错误阶跃，为了克服这一缺点，常将比较器的输出电压通过反馈网络加到同相输入端，形成正反馈，将待比较电压uI加到反相输入端，参考电压UREF通过R2接到运算放大器的同相 端，如图所示，通常将此电路称为反相输入迟滞比较器，也称反相输入施密特触发器。

     1.电路和门限电压

  

     2.传输特性

  

   二、方波产生电路(Astable Multivibrator)

    用迟滞比较器构成的方波产生电路如下图所示，由于方波包含极丰富的谐波，因此方波产生电路又称多谐振荡器。下图电路用来产生固定的低频率的方波信号，是一种较好的振荡电路，但是输出方波的前后沿陡度取决于集成运放的转换速率SR，所 以当振荡频率较高时，为了获得前后沿较陡的方波，必须使用SR较大的集成运放。

     1.电路组成和输出波形

  

   三、压控方波产生电路

    输出信号频率与输入控制电压成正比的波形产生电路称为。若用直流电压作为控制电压，压控 振荡器可制成频率调节十分方便的信号源；若用正弦波电压作为控制电压，压控振荡器就构成了调频波振荡器；当振荡受锯齿波电压控制时，就构成了扫频振荡器等。

  （一）积分 - 施密特触发器型压控振荡器

   （二）8038 集成函数发生器

    8038 集成函数发生器是一种多用途的波形发生器，可以用来产生正弦波、方波、三角波和锯齿波，其振荡频率可通过外加的直流电压进行调节，所以是压控集成信号产生器。其内部电路结构所如下图示。外接电容C的充、放电电流由两个电流源控制，所以电容C两端电压uC的变化与时间成线性关系，从而可以获得理想的三角波输出。另外，8038 电路中含有正弦波变换器，故可以直接将三角波变成正弦波输出。

     1.原理

     

     2.实际应用  

sunygd

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