例电路如图所示图中运放A和二极管DD都是理想.ppt

上页 下页 返回 模拟电子技术基础 [例1] 电路如图所示，图中运放A和二极管D1、D2都是理想器件，稳压管DZ的稳压值为UZ。试证明调节电位器RW改变矩形波占空比时，周期T将保持不变。 练 习 题 A + _ R C R1 R2 R3 DZ D2 D1 uO RW + + _ _ uF uC [解] 由题意，画出uO和uC的波形如下图示。 其中 波形图 T1 T2 T UZ –UZ UF –UF t uO uC O uO, uC A + _ R C R1 R2 R3 DZ D2 D1 uO RW + + _ _ uF uC 当uO=UZ时，uO通过D1对电容充电 当uO= –UZ时，电容通过D2 放电 可见，在改变RW滑动端位置时，T保持不变。 振荡周期 为常数 A + _ R C R1 R2 R3 DZ D2 D1 uO RW + + _ _ uF uC [例2] 在图示矩形波发生电路中，理想运放的最大输出电压Uomax=12 V，最小的输出电压Uomin=0 V 。 (a) 画出输出电压uO和电容电压uC的波形； (b)求出uC的最大值和最小值; (c) 当UR的大小超出什么范围时，电路将不再产生矩形波？ uO C A + – R4 R5 100kW +15V 100kW 0.01mF 100kW 100kW 100kW R1 R3 R2 + – uC UR [解] (a) 方波发生器的输出电压只有高、低两种电平，电容C随输出电压的极性进行充电或放电。当uC大于运放同相端电位u+时，输出为低电平；反之，输出为高电平。 uO C A + – R4 R5 100kW +15V 100kW 0.01mF 100kW 100kW 100kW R1 R3 R2 + – uC UR t 0 1 5 0 12 uO/V uC/V t 输出电压uO和电容电压uC的波形图 uO C A + – R4 R5 100kW +15V 100kW 0.01mF 100kW 100kW 100kW R1 R3 R2 + – uC UR (b) 由图可知，运放同相端电位的最大值和最小值，即为uC的最大值和最小值。 对于同相端，由KCL得 当 时 当 时 uO C A + – R4 R5 100kW +15V 100kW 0.01mF 100kW 100kW 100kW R1 R3 R2 + – uC UR (3) 如果UcmaxU+max，或 UcminU+min，电路不能产生方波。 Ucmax=Uomax/2=6 V Ucmin=Uomin/2=0 V 由图可知 由 知 当UR3U+max–UOmax=6 V 或 UR3U+min–UOmin=0 V时 电路不能产生方波 uO C A + – R4 R5 100kW +15V 100kW 0.01mF 100kW 100kW 100kW R1 R3 R2 + – uC UR [例3] 图示电路为一压控振荡器。设输入电压0UI6V，运放A1、A2为理想器件；二极管D的正向压降为0.6V，稳压管DZ的稳定电压为±6V，它们的其它性能理想。 + _ + _ A1 A2 (a) 运算放大器A1、A2各组成什么电路？ (b) 画出uO1 和uO 波形； (c) 写出振荡频率f0 与输入电压UI的函数关系式。 + _ + _ A1 A2 [解] (a) A1构成反相输入积分电路，A2构成同相输入比较电压比较器。 + _ + _ A1 A2 (b) 当uO＝6V时，二极管D截止，电容C充电，uO1随时间负向线性增大。 当运放A2的同相端电位u2+过零时，比较器翻转，uO= – 6V。 + _ + _ A1 A2 当uO= – 6 V时，D导通，uO被强制为0.6 V。C迅速放电，uO1快速正向增大。 当u2+再次过零时，比较器翻转，uO=6 V，二极管截止，电容C充电，uO1随时间线性下降。 周而复始，形成周期性振荡。 + _ + _ A1 A2