2022-2023学年高二物理竞赛课件：非正弦波发生器

非正弦波发生器 非正弦波发生器 非正弦波主要是指三角波和脉冲波 一、由集成运放组成的非正弦波发生器 滞回比较器组成的简单的方波和三角波发生器， 例1.请画出图示电路的输出电压波形，输入为三角波。 解：这是一个单门限电压比较器，所以应先求使运放翻转的阈值电压。 由电路可知，当反相端过零时的输入电压就阈值电压VT。 所以： V 当vI<-2V时，反相端电位为负，VO=+6V 当vI>-2V时，反相端电位为正，VO=－6V 电路中的R和C是电容充放电回路，RO、DZ1、DZ2是输出电压的双向限幅电路，R1和R2构成反相滞回比较器电路。 电路定性工作原理如下： 合上电源瞬间，电容上电压为0（即vC=0），但因电路中的噪声等原因，vp的电位可能为正， 此时，输出电压为高电平vo=+VZ，于是电容器C充电，其路径为：运放输出→RO→R→C→地→电源→运放输出，形成闭合回路，vC电压按指数规律上升。 当该电压升至反相滞回比较器的上限触发电平VTH时， 输出状态变为低电平vo=-VZ 。 在这之后，电容器C放电。随着放电，电容上的电压vC下降，当下降到下限门限电平VTL时， 输出状态又回到高电平，如此的周而复始，在输出端得到方波，而在电容器上将得到三角波形。 电路的主要技术指标： ① 振荡周期（或振荡频率） 利用过渡过程中，一阶RC电路电容上电压的过渡过程计算。 根据波形T=2t1，即电容充电时间和放电时间之和。 根据波形充电时有： 电路由线性积分器和一个同相滞回比较器组成，积分器的输入来自比较器输出，积分器输出又为比较器的比较电压输入。 $