信号发生器

1. 电源自适应的方波发生器

图1的电路是一种不用电源的方波发生器,可供电子爱好者和实验室作简易信号源用。该电路特性如下:

输入正弦波电压:≥750mv,

输出方波电压:1~1.25vrms

工作频率:20hz~20khz

方波占空比: 50%

工作原理

图1电路是由六反相器cd4096组成的自适应方波发生器。当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,其一路径c1、d1、d2、c2回路,完成整流倍压功能,给cd4096提供工作电源;另一路径电容c3耦合,进入cd4096的一个反相器的输入端,完成信号放大功能(反相器在小信号工作时,可作放大器用)。该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经cd4096的12、8、10脚输出。输出端的r2为可调电阻,以保证输出端信号从0~1.25v可调。
该方波发生器电路简单,制作容易,因此可利用该方波发生器电路,作市电供电的50hz方波发生器。制作时,市电220v的正弦波,应经变压器隔离降压(1~0.75v)处理后,输入到电路的输入端,以保安全。

2. 双晶振的方波发生器

图2电路是一种用两只晶振xt,产生振荡信号的方波发生器。特点是电路简单,不用计数/分频即可完成给定的方波形号输出。
工作原理

二输入一四与非门4100b的ic1b、ic1c分别与晶振x1、x2组成振荡器,其振荡信号经ic1a、ic1d混频后从a点输出差频信号f1—f2,即两个振荡信号的差值。

a点信号再经ic2a缓冲后,经后级二极管d、c1和ic2b等组成的包络检波电路,对a点信号检波,包络检波器可抑制高频分量。检波信号输出经ic2c缓冲/反相后,输出方波信号。

该电路的检波器带宽为100khz,方波振荡频率决定于前已所述的晶振频率的差值f0=f(x1)—f(x2)。

3. 两个元器件的振荡器

图3是由ha741型运算放大器接成电压跟随器再与电容器c组成的振荡器。振荡器的频率(运算放大器的输出端)与选用的电容器c值大小有关,振荡频率范围:0.9~1.2mhz。该振荡器的振荡频率f0,可通过对应的角频率w0=2πf。进行换算,其计算公式为

w0=wawb+(wa+wb)/cro

公式中的字母符号意义如下:

wo是振荡器的角频率wo=2πf

wawb分别代表运算放大器带宽的上下限的角频率wa=2πfa、wb=2πfb。

ro是运算放大器的输出电阻。

由图3看出,该振荡电路十分简单,其基本结构在以下的振荡器中将会用到。
4.rc振荡器

图4是由运算和rc元件组成的振荡器,其特点是振荡频率范围宽:1hz~200khz,电路调试简单。
电路中的a1、a2为运算放大器,余下的元件为电阻r和电容器c。电路参数选择原则是所有电阻和电容(ct除外),选择均相等,此时的电路振荡频率f0=1/2πrc。

电路中的ct(2~22pf)为可调电容器,作用是可使振荡器的波形畸变最小。

读者有兴趣时,可设r和rload为10kω,c为470pf的参数值制作振荡器,振荡频率可按上述公式计算。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计