2022-2023学年高二物理竞赛：占空比可变的方波产生电路

占空比可变的方波产生电路 占空比可变的方波产生电路 2 同相输入迟滞比较器 积分电路 充放电时间常数不同 锯齿波产生电路 1.电路组成 迟滞比较器＋充放电时间常数不等的积分器 3 4 计算vP1 因为vP1= vN1= 0 因为v01= ±VZ 上门限电压： 下门限电压： 回差电压： 5 在t=0时接通电源，假设v01=-VZ，则-VZ通过R6向C充电使v0按线性规律增长。 v01 v0 VZ -VZ VT+ VT- t t 当v0上升到VT+时，使vP1= vN1= 0，再充一个电荷时， vP1＞ vN1，使v01=+VZ -VZ + - 6 v01 v0 VZ -VZ VT+ VT- t t v01=+VZ经R5、D向C反方向充电，当v0下降到VT-时，使vP1= vN1= 0，再充一个电荷时， vP1＜ vN1，使v01=-VZ +VZ - + 例1 如图所示电路为某同学所接的方波发生电路，试找出图中的三个错误，并改正。 7 例 题 讲 解 解：电路中有三处错误：（1）集成运放“＋”“－”接反；（2）R、C位置接反；（3）输出限幅电路无限流电阻。改正后的电路如图。 本 章 小 结 1.滤波器 无源滤波器(RC网络)、有源滤波器(无源滤波器+集成运放) 分类：低通、高通、带通、带阻和全通 2. 正弦波振荡电路 组成：放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅环节 分类： 3.比较器 4.非正弦波产生电路器 分类： 8 9 例 题 讲 解 例1 RC文氏电桥振荡电路如图，1)说明石英晶体的作用：在电路产生正弦波振荡时，石英晶体是在串联还是并联谐振下工作；2)电路中采用了什么稳幅措施，它是如何工作的； 晶体 C 解.1）因晶体和C串联，故晶体为串联谐振，晶体呈纯阻性； 2)电路采用场效应管工作在可变电阻区进行稳幅； RDS v0 vGS Af v0 10 例 题 讲 解 例2 如图，A1为理想运放，C2为比较器，D为理想二极管，Rb=51KΩ， Rc=5.1KΩ，β=50，VCES≈0， 1)当vI=1V时，v0=？； 2)当vI=3V时，v0=？； 3)当vI=5sinωt(V)时，试画出vI、v02和v0的波形。 A2 C2 D vI v01 v02 v0 6V +12V +12V -12V -12V VREF=2V 2KΩ 2KΩ Rb Rc - + - + 解：1） 1V 1V 12V 饱和 0V 11 例 题 讲 解 A2 C2 D vI v01 v02 v0 6V +12V +12V -12V -12V VREF=2V 2KΩ 2KΩ Rb Rc - + - + 例2 如图，A1为理想运放，C2为比较器，D为理想二极管，Rb=51KΩ， Rc=5.1KΩ，β=50，VCES≈0， 1)当vI=1V时，v0=？； 2)当vI=3V时，v0=？； 3)当vI=5sinωt(V)时，试画出vI、v02和v0的波形。 解：2） 3V 3V -12V 截至 6V 12 例 题 讲 解 A2 C2 D vI v01 v02 v0 6V +12V +12V -12V -12V VREF=2V 2KΩ 2KΩ Rb Rc - + - + 例2如图，A1为理想运放，C2为比较器，D为理想二极管，Rb=51KΩ， Rc=5.1KΩ，β=50，VCES≈0， 1)当vI=1V时，v0=？； 2)当vI=3V时，v0=？； 3)当vI=5sinωt(V)时，试画出vI、v02和v0的波形。 解：3） D2 DZ2 (VZ DZ1 vO R2 R1 R Rf1 vC A + – C + – Rf2 D1 A1 + – R1 vI R2 R3 vO1 vP1 (VZ R4 DZ vN11 A2 + – C vI2 R6 R7 vO R5 D A1 + – R1 vI R2 R3 vO1 vP1 (VZ R4 DZ vN11 A2 + – C vI2 R6 R7 vO