集成运算放大器组成的多谐振荡器
发布时间:2015/1/1 17:38:59 访问次数:1180
集成运算放大器组成的多谐振荡器。MB354由运算放大器组成的无稳多谐振荡器的基本电路如图4 - 60 (a)所示。该黾路是将运放的输出电压通过电阻Ri和R2的分压后加到同相输入端。同时又通过电阻R3将输出电压反馈到反相输入端,还在反相端与地之间加入电容C,组成RC充、放电回路。
电路工作原理分析如下:现在假设输出电压Uo达到饱和电压+U。,而电容C也未被充电,即处于Uc=0的状态。这时Rz两端电压为+U R2。于是,输出饱和电压+U。通过R3对C充电,在充电过程中,电容C两端电压Uc逐渐上升。当U。上升稍大于+U R2时,运放输出电压U。跳到饱和电压-U。。同时R2两端电压也跳变为-U R2,电容C则以一氓进行反向充电(即对于+U。为放电),放电过程中使UC逐渐下降。当UC下降超过-U R2时,输出电压U。再次跳到+U。。这样的充、放电过程不断反复进行,就使电路的输出电压不断在+U。与-U。间跳变,形成一系列连续输出的方波脉冲,这种结果称为电路的自激振荡,振荡输出波形如图4- 60 (b)所示。
振荡电路输出的方波波形与电路参数之间的关系:振荡电路所输出方波的振幅是处于+U。~一【,。电压之间的,如图4- 60 (b)所示。方波振幅处于+U。期间的时间£与周期T之比,即£/T称为占空比,波形从-U。跳变到+U。时所需的时间,称为上升时间。从+U。跳变到一仉时所需的时间称为下降时间。
决定振荡周期T的三个要素是:电阻R,、R。、R。及电容C和电源电压(准确地说为输出饱和电压±U。)。
如果+Us和-U。的绝对值相等,输出电压U。的周期T与电源电压无关,这时占空比为50%。如果±U。的绝对值相等,那么U。经R。对C进行充电,其C两端电压U。达到±UR2的时间是对称的,因此占空比为50%。
需要说明的是,运放的负载电流是有限的,因此,R,、R。的值不能太小,选用C>lOOpF,R,、R。>3kCl;C充电结束时,其变化率非常小,因此如果R,《R2,则振荡是不稳定的。上升、下降时间受到使用的运放频率特性的影响。
在图4 - 60 (a)所示电路中,UR2一±[(R2U。)/(Ri +R2)]T=2R。Cln[(R1+2R2)/R1],
当l +U。l=l-U。1时,振荡频率厂=l/T,£/T称为占空比,将图中参数代人,则有T=0.725ms,厂=l. 380Hz。
集成运算放大器组成的多谐振荡器。MB354由运算放大器组成的无稳多谐振荡器的基本电路如图4 - 60 (a)所示。该黾路是将运放的输出电压通过电阻Ri和R2的分压后加到同相输入端。同时又通过电阻R3将输出电压反馈到反相输入端,还在反相端与地之间加入电容C,组成RC充、放电回路。
电路工作原理分析如下:现在假设输出电压Uo达到饱和电压+U。,而电容C也未被充电,即处于Uc=0的状态。这时Rz两端电压为+U R2。于是,输出饱和电压+U。通过R3对C充电,在充电过程中,电容C两端电压Uc逐渐上升。当U。上升稍大于+U R2时,运放输出电压U。跳到饱和电压-U。。同时R2两端电压也跳变为-U R2,电容C则以一氓进行反向充电(即对于+U。为放电),放电过程中使UC逐渐下降。当UC下降超过-U R2时,输出电压U。再次跳到+U。。这样的充、放电过程不断反复进行,就使电路的输出电压不断在+U。与-U。间跳变,形成一系列连续输出的方波脉冲,这种结果称为电路的自激振荡,振荡输出波形如图4- 60 (b)所示。
振荡电路输出的方波波形与电路参数之间的关系:振荡电路所输出方波的振幅是处于+U。~一【,。电压之间的,如图4- 60 (b)所示。方波振幅处于+U。期间的时间£与周期T之比,即£/T称为占空比,波形从-U。跳变到+U。时所需的时间,称为上升时间。从+U。跳变到一仉时所需的时间称为下降时间。
决定振荡周期T的三个要素是:电阻R,、R。、R。及电容C和电源电压(准确地说为输出饱和电压±U。)。
如果+Us和-U。的绝对值相等,输出电压U。的周期T与电源电压无关,这时占空比为50%。如果±U。的绝对值相等,那么U。经R。对C进行充电,其C两端电压U。达到±UR2的时间是对称的,因此占空比为50%。
需要说明的是,运放的负载电流是有限的,因此,R,、R。的值不能太小,选用C>lOOpF,R,、R。>3kCl;C充电结束时,其变化率非常小,因此如果R,《R2,则振荡是不稳定的。上升、下降时间受到使用的运放频率特性的影响。
在图4 - 60 (a)所示电路中,UR2一±[(R2U。)/(Ri +R2)]T=2R。Cln[(R1+2R2)/R1],
当l +U。l=l-U。1时,振荡频率厂=l/T,£/T称为占空比,将图中参数代人,则有T=0.725ms,厂=l. 380Hz。
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