一. 方波(矩形波)发生器
1. 占空比=,tu为脉冲波幅度大于0的脉宽,t为周期。
2. 电路组成框图见图 8.3.1
迟滞比较器输出只有二种可能uoh或uol,及对rc电路进行充电或放电。电容上电压的升高或降低,又作为比较器控制uo状态翻转的信号,uo的跳变又进而控制了电容上的电压是充电或放电,如上了循环,可在比较器的输出端得到方波或矩形波。
δ工作原理
设uc(o)=0 uc=u-,uo=+uz,此时
uo经r对c充电,uc↑,以指数规律趋向+uz,但当uc≤utl,状态翻转,uo从-uz↑+uz,然后周而复始,uo为方波。
由于充放电时间常数相同,用电路三要求法可得
4. 形波(非对称方波)发生器
只须在方波发生器改变rc充放电定时电路即可,用d1,d2将充放电回路分开
忽略rd,rd2(d1,d2导通电阻)
占空比=
二. 方波-三角波发生器
将前面方波发生器中rc无源积分电路改成有源rc积分电路,将电容c指数变化的近似三角波变成线性度大大改善的三角波。
δ a1为同相迟滞比较器,a2为反向积分器。a1的二个阀值
δ 设uc(0)=0,uo1=uz,对c充电,当uo≤utl,uo从+uz↓-uz
δ–uz对c反向充电(或称放电) 当uo≥utl,uo1从-uz↑+uz,周而复始形成振荡。
δ 从(b)波形图中可求出三角波或方波周期
三. 矩形波-锯齿波发生器:
通过d1,d2的单向导电性,选择不同的积分时间常数即可将左图接至图8.3.3中即可
可求得
四. 压控振荡器(vco)
vco是指信号发生器输出信号的频率由外加信号电压控制。vco的频率与控制电压成线性关系。
1. 复位式vco:a1积分器,a2单限开环比较器,t为p沟道jfet,作模拟电子开关,作为c1的复位开关,ui>0。
δ设t=0,uc1=0,uo1=0,uo=uom,只要uom>ugs(off)(p沟道夹断电压为正值)。t截止反相积分器对ui积分,uo1线性下降,设ui在若干个周期内不变则
δ当uo1≤-ur,a2状态翻转,uo变负,uo从uom↓-0.7v(箝位) [t的ugs<0],pn结正偏,沟道电阻rds很小,c上由于τ充=r1c1>>rdsc1 t1>>t2,t2可忽略不计,故t=t1
从图(b)中可见
若r1=100k,c1=1μf,-ur=-1v,则
2. 电荷平衡式vco:电路及波形见图8.3.6
δa1为同相型迟滞比较器,其传输特性见图(b),a2为反相积分器,d起开关作用,当d截止时控制电压ui(>0)对c充电,当达到utl(),uo1从uz↓-ud(箝位),d导通,使c迅速放电(或称反向充电)达当uth()又使uo1从-ud↑uz,d截止,ui又充电。
δ设t=0时,uo(0)≤utl(),uo1从uz↓-ud,使d导通,-ud对c放电(或反向充电) τ放=rdc至uth(),使uo1从-ud↑uz,d截止;ui对c充电,τ充=rc,至t2时,uo(t2)≤utl,uo1又从uz↓-ud,使d导通……
δ振荡周期计算:
t1=t2-t1为ui充电周期,τ充=rc
t2=t3-t2,为-ud反向充电周期,τ放=rdc
∵rd<<r ∴t2<<t1,t≈t1
f∝ui