2022-2023学年高二物理竞赛课件：方波产生电路

方波产生电路 方波产生电路 1. 电路组成 （多谐振荡电路） RC低通 积分环节 稳压管双向限幅 比较器的应用 比较器 1. 单门限电压比较器 基本应用 — 判断电压大小，如安全监控等 获取周期T — 过零比较器 波形整形 波形整形 比较器的应用 比较器 1. 单门限电压比较器 应为高电平 错误电平 单门限比较器的抗干扰能力差 比较器 2. 迟滞比较器 特点：正反馈， 显然在非线性状态，输出只有2种状态 工作原理： vI与vF的关系为： vI最大（vI > +6V） vI居中（-6V < vI < +6V） vI最小（vI < -6V）  vO = -12V  保持原状态不变  vO = +12V 传输特性右移2V 单门限比较器的抗干扰能力差 例: 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。 解： （1）门限电压 （3）输出电压波形 （2）传输特性 反相迟滞比较器 例：求门限电压；画出传输特性；画出输入正弦信号时的输出电压波形。（VZ= 9V） 求门限电压: 画出传输特性: 输出电压波形: 解： 同相迟滞比较器 end 2. 工作原理 方波产生电路 设vO = +VZ （输出只有2种状态） vC = 0 （电容初值） vO = +VZ RC充电 vC  vF = +FVZ 当vC > vF时 vO  vO = VZ RC反向充电 vC  vF = -FVZ 当vC < vF时 vO  周而复始，形成振荡 波形 方波产生电路 4. 计算周期 问题：能否调整占空比，产生矩形波？ 占空比可变的方波产生电路 方波产生电路 反相迟滞比较器 RC积分环节 锯齿波产生电路 1. 方波、三角波产生电路 电路变换 反相积分电路 同相迟滞比较器 例：求振荡频率；画出vO1、vO的波形。 反相积分电路 同相迟滞比较器 t vO2 0 vO1 0 t 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 Rf vC C – + A vO R1 R2 图9.4.7(a) vF Rf vC C – + A vO R1 R2 图9.4.7(b) vF R O vI T ( 2( 3( 4( (t t vO VOH O VOL vI vO - + A -VEE +VCC (c) vI vO - + A -VEE +VCC (d) O vI T ( 2( 3( 4( (t t vO VOH O VOL VOH VOL t vI Vth =VREF O vO VOH O t VOL vI vO - + A -VEE +VCC (a) VREF VREF vO VOH VOL vI O O vI T ( 2( 3( 4( (t t vO O VREF vI vO - + A