2022-2023学年高二物理竞赛课件：非正弦信号发生器

非正弦信号发生器 非正弦信号发生器 例 集成运放已实现调零，且已知其最大输出电压幅度为15V，在下列几种情况下，输出电压vo= ? (1)m, n接通， vi=0, vo= ___V (2)m, n接通， vi=1v, vo= ___V 0 –1 (3)m, p接通， vi=1v, vo= ___V –15 (4)m, p接通， vi= –1v, vo= ___V 15 (5)m悬空， vi= 1v, vo= ___ V –15 (6)m悬空， vi= –1v, vo= ___V 15 – + R1 R2 Rf vi p n 100k 50k 100k m 60. 例 下图为两种改进型电容三点式振荡电路。若Cb很大， C1>> C3， C2>> C3，求振荡频率的近似表达式。 Re Cb Rb2 Rb1 T1 C1 +VCC C2 L C3 Rc 57. 解：(a) x1 + x2 + x3 = 0  C1>> C3， C2>> C3 Re Cb Rb2 Rb1 T1 C1 +VCC C2 L C3 Rc 58. Re Cb Rb2 Rb1 T2 C1 +VCC C2 L C3 Rc C4 (b) x1 + x2 + x3 = 0  C1>> C3， C2>> C3 59. vo vi VREF (b) – + vi vo VREF (a) 一、比较器 1. 单门限比较器 图9－14 vi >VREF vi <VREF (正的最大输出电压) (负的最大输出电压) 61. 2. 迟滞比较器  问题的提出： 一个过零比较器可把一个正弦波变为方波输出。 62. 若vi在o的附近变化(其上迭加了干扰信号)，则vo会反复由一个电平跳到另一个电平。 想法让比较器灵敏度差些，变迟钝些，引出迟滞比较器。 – + vi vo (a) t t vi vo (b) t t vi vo (c) 图9－15 63.  迟滞比较器的工作原理： – + vi vo R2 R1 vp 10k 0.1k VREF 1V 图9－16 单门限比较器+R1正反馈支路 当vo = +5V时， VT+ =1.04V= V1 ，即当vi >1.04V， vo翻转成–5V。 vo = –5V时， VT- =0.94V= V1 ，即当vi <0.94V， vo翻转成 +5V。 vn 64. 传输特性如下图 t t vo(V) vo(V) t –5 –5 –5 +5 +5 +5 o o o V1 图9－17 vo(V) V1：上限触发电平，此处为1.04V 下限触发电平，此处为0.94V VH：门限宽度或回差电压， 65. 比较器的特点： 1. 工作在开环或正反馈状态； 2. 输出与输入不成线性关系； 3. 输入是模拟量，输出电平是离散的。 (可作模拟电路与数字电路的过渡电路) 66. 解：在vo翻转时即临界时： v+= v–， iI= 0仍成立。  R3两端电压即DZ两端电压。 而临界时，v+= v– = 3V 临界时vO在– 9V～9V间，  DZ上电压绝对值不足6V。 vi= v– =  3V 传输特性： vO(V) –9 9 3 –3 vi(V) 68. $