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1、http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,第7章 波形发生电路,7.1 正弦波振荡电路 7.2 非正弦信号发生器 7.3 集成函数发生器8083简介 7.4 压控振荡器,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,7.1 正弦波振荡电路,7.1.1 正弦波振荡电路的基础知识 1. 自激振荡现象 扩音系统在使用中有时会发出刺耳的啸叫声, 其形成的过程如图7.1所示。,图 7.1 自激振荡现象,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,2. 自激振荡形成的条件 可以借助图.所示的方框图来分析正弦波振荡形成的条件。,图 7.2 振荡电路的方框图,http:/ 电子发
2、烧友 http:/ 电子技术论坛,由此可见, 自激振荡形成的基本条件是反馈信号与 输入信号大小相等、 相位相同, 即 , 而 可得,(7.1),这包含着两层含义: （） 反馈信号与输入信号大小相等, 表示 即 （） 反馈信号与输入信号相位相同, 表示输入信号 经过放大电路产生的相移A和反馈网络的相移F之和 为0, 2, 4, , 2n, 即,（7.2）,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,A+F=2n(n=0, 1, 2, 3, ) （7.3） 称为相位平衡条件。 ,图 7.3 自激振荡的起振波形,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,. 正弦波振荡的形成过程
3、 放大电路在接通电源的瞬间, 随着电源电压由零开始的突然增大, 电路受到扰动, 在放大器的输入端产生一个微弱的扰动电压ui, 经放大器放大、 正反馈, 再放大、 再反馈, 如此反复循环, 输出信号的幅度很快增加。 这个扰动电压包括从低频到甚高频的各种频率的谐波成分。 为了能得到我们所需要频率的正弦波信号, 必须增加选频网络, 只有在选频网络中心频率上的信号能通过, 其他频率的信号被抑制, 在输出端就会得到如图7.3的ab段所示的起振波形。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,那么, 振荡电路在起振以后, 振荡幅度会不会无休止地增长下去了呢？这就需要增加稳幅环节, 当振荡电路的
4、输出达到一定幅度后, 稳幅环节就会使输出减小, 维持一个相对稳定的稳幅振荡, 如图7.3的bc段所示。 也就是说, 在振荡建立的初期, 必须使反馈信号大于原输入信号, 反馈信号一次比一次大, 才能使振荡幅度逐渐增大; 当振荡建立后, 还必须使反馈信号等于原输入信号, 才能使建立的振荡得以维持下去。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,由上述分析可知, 起振条件应为,稳幅后的幅度平衡条件为,（7.4）,. 振荡电路的组成 要形成振荡, 电路中必须包含以下组成部分: 放大器; 正反馈网络; 选频网络; 稳幅环节。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,根据选频网
5、络组成元件的不同, 正弦波振荡电路通常分为振荡电路, 振荡电路和石英晶体振荡电路。 7.1.2 RC正弦波振荡电路 RC正弦波振荡电路结构简单, 性能可靠, 用来产生几兆赫兹以下的低频信号, 常用的RC振荡电路有RC桥式振荡电路和移相式振荡电路。 1. RC桥式振荡电路 1） RC串并联网络的选频特性 RC串并联网络由R2和C2并联后与R1和C1串联组成, 如图7.4所示。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.4 RC串并联网络,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,设R1、 C1的串联阻抗用Z1表示, R2和C2的并联阻抗 用Z2表示, 那么,输出电
6、压 与输入电压 之比为RC串并联网络传输系数, 记为 , 则,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,在实际电路中取C1=C2=C, R1=R2=R, 则上式可简化为,其模值,相角,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,将f0 的表达式代入模值和相角的表达式, 并将角频 率变换为由频率f表示, 则,令,即,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,根据上式可作出RC串并联网络频率特性如图7.5所示。,图 7.5 RC串并联网络的频率特性,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,当 f=f0时, 电压传输系数最大, 其值为: F=1/3,
7、相角为零, 即F=0。 此时, 输出电压与输入电压同相位。 当ff0时, F1/3, 且F0, 此时输出电压的相位滞后或超前于输入电压。 由以上分析可知: RC串并联网络只在 f=f0=1/2RC 时, 输出幅度最大, 而且输出电压与输入电压同相, 即相位移为零。 所以, RC串并联网络具有选频特性。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,2） RC桥式振荡电路 RC桥式振荡电路如图7.所示。 ,图 7.6 RC桥式正弦波振荡电路,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,在图7.6中, 集成运放组成一个同相放大器, 它的输出电压uo作为RC串并联网络的输入电压,
8、而将RC串并联网络的输出电压作为放大器的输入电压, 当f=f0时, RC串并联网络的相位移为零, 放大器是同相放大器, 电路的总相位移是零, 满足相位平衡条件, 而对于其他频率的信号, RC串并联网络的相位移不为零, 不满足相位平衡条件。 由于RC串并联网络在 f=f0 时的传输系数F1/3, 因此要求放大器的总电压增益Au应大于3, 这对于集成运放组成的同相放大器来说是很容易满足的。 由R1、 Rf、 V1、 V2及R2构成负反馈支路, 它与集成运放形成了同相输入比例运算放大器,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,只要适当选择Rf与R1的比值, 就能实现Au3的要求。 其中
9、, 1、 2和R2是实现自动稳幅的限幅电路。,（7.5）,2RC移相式振荡电路 电路如图7.7所示, 图中反馈网络由三节RC移相电 路构成。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.7 RC超前型移相式振荡电路,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,由于集成运算放大器的相移为180, 为满足振荡的相位平衡条件, 要求反馈网络对某一频率的信号再移相180, 图7.7中RC构成超前相移网络。 正如所知, 一节RC电路的最大相移为90, 不能满足振荡的相位条件; 二节RC电路的最大相移可以达到180, 但当相移等于180时, 输出电压已接近于零, 故不能满足起
10、振的幅度条件 。 为此, 在图7.7所示的电路中, 采用三节RC超前相移网络, 三节相移网络对不同频率的信号所产生的相移是不同的, 但其中总有某一个频率的信号, 通过此相移网络产生的相移刚好为180, 满足相位平衡条件而产生振荡, 该频率即为振荡频率f0。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,RC移相式振荡电路具有结构简单、 经济方便等优点。 其缺点是选频性能较差, 频率调节不方便, 由于输出幅度不够稳定, 输出波形较差, 一般只用于振荡频率固定、 稳定性要求不高的场合。 ,振幅起振条件为,（7.6）,（7.7）,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,7.1
11、.3 LC振荡电路 LC振荡电路分为变压器反馈式LC振荡电路、 电感反馈式LC振荡电路、 电容反馈式LC振荡电路, 用来产生几兆赫兹以上的高频信号。 1. 变压器反馈式LC振荡电路 ） 电路组成 变压器反馈式LC振荡电路如图7.8所示。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.8 变压器反馈式LC正弦波振荡电路,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,） 振荡条件 （1） 相位平衡条件。 为了满足相位平衡条件, 变压器初次级之间的同名端必须正确连接。 电路振荡时, f=f0, LC回路的谐振阻抗是纯电阻性, 由图中L1及L2同名端可知, 反馈信号与输出电压
12、极性相反, 即F=180。 于是A+F=360, 保证了电路的正反馈, 满足振荡的相位平衡条件。 对频率ff0的信号, LC回路的阻抗不是纯阻抗, 而是感性或容性阻抗。 此时, LC回路对信号会产生附加,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,相移, 造成F180, 那A+F360, 不能满足相位平衡条件, 电路也不可能产生振荡。 由此可见, LC振荡电路只有在f=f0这个频率上, 才有可能振荡。 （2） 幅度条件。 为了满足幅度条件AF1, 对晶体管的值有一定要求。 一般只要值较大, 就能满足振幅平衡条件。 反馈线圈匝数越多, 耦合越强, 电路越容易起振。,（7.8）,http
13、:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,4） 电路优缺点 (1) 易起振, 输出电压较大。 由于采用变压器耦合, 易满足阻抗匹配的要求。 (2) 调频方便。 一般在LC回路中采用接入可变电容器的方法来实现, 调频范围较宽, 工作频率通常在几兆赫左右。 (3) 输出波形不理想。 由于反馈电压取自电感两端, 它对高次谐波的阻抗大, 反馈也强, 因此在输出波形中含有较多高次谐波成分。 2. 电感反馈式LC振荡电路 1) 如图7.9所示是电感反馈式LC振荡电路, 又称 哈特莱振荡电路。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.9 电感反馈式LC振荡电路,http:/ 电子
14、发烧友 http:/ 电子技术论坛,）振荡条件分析 （1）相位条件。 设基极瞬时极性为正, 由于放大器的倒相作用, 集电极电位为负, 与基极相位相反, 则电感的端为负, 2端为公共端, 端为正, 各瞬时极性如图7.9所示。 反馈电压由1端引至三极管的基极, 故为正反馈, 满足相位平衡条件。 （2） 幅度条件。 从图7.9可以看出反馈电压是取自电感L2两端, 加到晶体管b、e间的。 所以改变线圈抽头的位置, 即改变L2的大小, 就可调节反馈电压的大小。 当满足| |1的条件时, 电路便可起振。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,上式中, L1+L2+2M为LC回路的总电感,
15、M为L1与L2 间的互感耦合系数。 4） 电路优缺点 (1) 由于L1和L2之间耦合很紧, 故电路易起振, 输出幅度大。 (2) 调频方便, 电容C若采用可变电容器, 就能获得较大的频率调节范围。 ,3） 振荡频率,（7.9）,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,(3) 由于反馈电压取自电感L2两端, 它对高次谐波的阻抗大, 反馈也强, 因此在输出波形中含有较多高次谐波成分, 输出波形不理想。 3 电容反馈式振荡电路 电容反馈式LC振荡电路又称为考毕兹振荡电路，如图 7.10 所示。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.10 电容反馈式振荡电路,ht
16、tp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,1） 相位条件 与分析电感反馈式振荡电路相位条件的方法相同, 该电路也满足相位平衡条件。 2） 幅度条件 由图7.10的电路可看出, 反馈电压取自电容C2两端, 所以适当地选择C1、 C2的数值, 并使放大器有足够的放大量, 电路便可起振。 3）振荡频率 振荡频率为 ,（7.10）,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,是谐振回路的总电容。 4） 电路优缺点 容易起振, 振荡频率高, 可达100 MHz以上。 输出波形较好, 这是由于C2对高次谐波的阻抗小, 反馈电压中的谐波成分少, 故振荡波形较好。 但调节频率不方便。 因为C
17、1、 C2的大小既与振荡频率有关, 也与反馈量有关。 改变C1（或C2）时会影响反馈系数, 从而影响反馈电压的大小, 造成电路工作性能不稳定。 ,其中,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,*. 串联改进型电容反馈式LC振荡电路 串联改进型电容反馈式LC振荡电路又称克拉泼振荡电路, 如图7.11所示。 ,其中C表示回路总电容,（7.11）,（7.12）,当CC1, C3C2时, CC3。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.11 克拉泼振荡电路,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,7.1.4 晶体振荡电路 1. 石英晶体的谐振特性与等
18、效电路 石英晶体谐振器是晶振电路的核心元件, 其结构和外形如图7.12所示。 石英晶体谐振 器是从一块石英晶体上按确定的方位角切下的薄片, 这种晶片可以是正方形、矩形或圆形、 音叉形的, 然后将晶片的两个对应表面上涂敷银层, 并装上一对金属板, 接出引线, 封装于金属壳内。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,为什么石英晶体能作为一个谐振回路, 而且具有极高的频率稳定度呢？这要从石英晶体的固有特性来进行分析。 物理学的研究表明, 当石英晶体受到交变电场作用时, 即在两极板上加以交流电压, 石英晶体便会产生机械振动。 反过来, 若对石英晶体施加周期性机械力, 使其发生振动,
19、则又会在晶体表面出现相应的交变电场和电荷, 即在极板上有交变电压。当外加电场的频率等于晶体的固有频率时, 便会产生“机电共振”, 振幅明显加大, 这种现象称为压电谐振。 它与LC回路的谐振现象十分相似。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.12石英晶体谐振器 (a) 石英晶体振荡器； (b) 外形图,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,压电谐振的固有频率与石英晶体的外形尺寸及切割方式有关。 从电路上分析, 石英晶体可以等效为一个LC电路, 把它接到振荡器上便可作为选频环节应用。 图7.13为石英晶体在电路中的符号和等效电路。 ,图 7.13石英晶体的
20、符号和 等效电路 (a) 符号； (b) 等效电路,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图7.14为石英晶体谐振器的电抗-频率特性。 由图7.14可知, 它具有两个谐振频率, 一个是L、 C、 R支路发生串联谐振时的串联谐振频率fs, 另一个是L、 C、 R支路与C0支路发生并联谐振时的并联谐振频率fp, 由图 7.13 等效电路得,（7.13）,（7.14）,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图7.14 石英晶体的电抗频率特性,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,2 石英晶体振荡电路 石英晶体振荡器可以归结为两类, 一类称为并联型, 另
21、一类称为串联型。 前者的振荡频率接近于fp, 后者的振荡频率接近于fs, 分别介绍如下。 图7.15所示为并联型石英晶体振荡器。 当f0在 fs fp的窄小的频率范围内时, 晶体在电路中起一个电感作用, 它与C1、 C2组成电容反馈式振荡电路。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.15 并联型石英晶体振荡电路,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,可见, 电路的谐振频率f0应略高于fs, C1 、 C2对f0的影响很小, 电路的振荡频率由石英晶体决定, 改变C1、 C2的值可以在很小的范围内微调f0。 图7.16所示为串联型石英晶体振荡电路。 ,ht
22、tp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.16 串联型石英晶体振荡电路,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,7.2 非正弦信号发生器,7.2.1矩形波发生器 图7.17(a)是一种能产生矩形波的基本电路, 也称为方波振荡器。 由图可见, 它是在滞回比较器的基础上, 增加一条RC充、 放电负反馈支路构成的。 1. 工作原理 在图7.17（a）中, 电容上的电压加在集成运放的反相端, 集成运放工作在非线性区, 输出只有两个值: +Uz和-Uz。 设在刚接通电源时, 电容上的电压为零, 输出为正饱和电压+Uz, 同相端的电压为,http:/ 电子发烧友 http:/
23、 电子技术论坛,电容C在输出电压+Uz的作用下开始充电, 充电电流 i经过电阻Rf, 如图7.17（a）的实线所示。 当充电电压uC升至,值时, 由于运放输入端uu, 于是电路翻转, 输出 电压由+Uz值翻至Uz, 同相端电压变为,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.17 矩形波发生电路及其波形,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,电容C开始放电, uC开始下降, 放电电流iC如图（a）中虚线所示。 当电容电压uC降至,值时, 由于uu, 于是输出电压又翻转到uo=+Uz值。 如此周而复始, 在集
24、成运放的输出端便得到了如图7.17（b）所示的输出电压的波形。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,2. 振荡频率及其调节 电路输出的矩形波电压的周期T取决于充、 放电的RC时间常数。 可以证明其周期为,则振荡频率为,（7.15）,改变RC值就可以调节矩形波的频率。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,7.2.2 三角波发生器 三角波发生器的基本电路如图7.18(a)所示。 集成运放A1构成滞回电压比较器, 其反相端接地, 集成运放A1同相端的电压由uo和uo1共同决定,当u0时, uo1z; 当u 0时, uo1z。 ,http:/ 电子发烧友 htt
25、p:/ 电子技术论坛,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图7.18 三角波发生器 (a) 电路图； (b) 波形图,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,在电源刚接通时, 假设电容器初始电压为零, 集成运放A1输出电压为正饱和电压值z, 积分器输入为 z, 电容开始充电, 输出电压uo开始减小, u值也随之减小, 当uo减小到R2R1Uz时, u由正值变为零, 滞回比较器A1翻转, 集成运放A1的输出uo1z。 当Uo1=Uz时, 积分器输入负电压, 输出电压uo开始增大, u值也随之增大, 当uo增加到 R2R1Uz 时, u由负值变为零, 滞回比较器A1
26、翻转, 集成运放A1的输出 uo1z。,（7.16）,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,7.2.3 锯齿波发生器,图 7.19 频率可调的三角波发生器,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,在图7.18的三角波发生器电路中, 输出是等腰三角形波。 如果人为地使三角形两边不等, 这样输出电压波形就是锯齿波了。 简单的锯齿波发生器电路如图7.20(a)所示。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图7.20 锯齿波发生器,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,锯齿波发生器的工作
27、原理与三角波发生电路基本相同, 只是在集成运放A2的反相输入电阻R3上并联由二极管V1和电阻R5组成的支路, 这样积分器的正向积分和反向积分的速度明显不同, 当uo1z时, 1反偏截止, 正向积分的时间常数为; 当uo1z时, 1正偏导通, 负向积分常数为（）, 若取, 则负向积分时间小于正向积分时间, 形成如图7.20（b）所示的锯齿波。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,7.3 集成函数发生器8038简介,集成函数发生器8038是一种多用途的波形发生器, 可以产生正弦波、 方波、 三角波和锯齿波, 其频率可以通过外加的直流电压进行调节, 使用方便, 性能可靠。 1 8
28、038的工作原理 由手册和有关资料可看出, 8038由两个恒流源、 两个电压比较器和触发器等组成。 其内部原理电路框图如图7.21所示。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.2 18038的内部原理电路框图,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,在图7.21中, 电压比较器、的门限电压分别为两个电源电压之和（UCC+UEE）的 2/3 和 1/3, 电流源I1和I2的大小可通过外接电阻调节,其中I2必须大于I1。 当触发器的输出端为低电平时, 它控制开关S使电流源I2断开。 而电流源I1则向外接电容C充电, 使电容两端电压随时间线性上升, 当uC上升到
29、 uC=2（UCC+UEE）/3时, 比较器的输出电压发生跳变, 使触发器输出端由低电平变为高电平, 这时, 控制开关S使电流源接通。 由于I2 I1, 因此外接电容C放电, uC随时间线性下降。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,当uC下降到uC（UCC+UEE）/3时, 比较器输出发生跳变, 使触发器输出端又由高电平变为低电平, I2再次断开, I1再次向C充电, uC又随时间线性上升。 如此周而复始, 产生振荡。 外接电容C交替地从一个电流源充电后向另一个电流源放电, 就会在电容C的两端产生三角波并输出到脚3。 该三角波经电压跟随器缓冲后, 一路经正弦波变换器变成正
30、弦波后由脚2 输出, 另一路通过比较器和触发器, 并经过反向器缓冲, 由脚 9 输出方波。 图 7.22 为 8038的外部引脚排列图。 ,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.22 8038的外部引脚排列图,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,. 8038 的典型应用 利用8038构成的函数发生器如图7.23所示, 其振荡频率由电位器RP1滑动触点的位置、 C的容量、 RA和RB的阻值决定, 图中C1为高频旁路电容, 用以消除 8 脚的寄生交流电压, RP2为方波占空比和正弦波失真度调节电位器, 当RP2位于中间时, 可输出方波。 ,http:/ 电
31、子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图7.23 8038 的典型应用,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,*7.4 压控振荡器,1. 电路组成 压控振荡器如图7.24所示, 该电路的输入控制电压为直流电压。 A1为差动积分电路, 积分电压由控制电压UI提供, 积分方向由场效应管V来改变; A2为滞回比较器, 它的输出控制着场效应管的导通和截止。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.24 压控振荡器,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,2. 工作原理 设滞回比较器A2的输出电压为负饱和电压Uom, 此值一方面使比较器的同相端电压为下
32、门限电压, 即 另一方面通过隔离二极管V2将比较大的负电压加在了场效应管的栅极, 使场效应管进入夹断区而截止, 此时, 积分电路可等效为图7.25(a)。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图7.25积分电流的流向 (a) FET截止； (b) FET导通,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,由图可以看出, u+=UI/2, 根据“虚短”的概念, u-=u+=UI/2, 再根据 “虚断”的概念, 电容器上的充电电流为 由于输入电压UI为直流电压, 因此电容器C为恒流充电, 电容器C上的电压直线上升, 而A1的输出电压uo1直线下降, 当uo1降至,（7.1
33、7）,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,时, 比较器A2翻转为+Uom。 比较器A2的输出电压+Uom, 一方面使比较器的同相端电压为上门限电压, 即 另一方面使隔离二极管V2截止, 此时, 场效应管因栅源电压为零而饱和导通, 其积分电路可等效为图 7.25（b）。 由图可知,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,式（7.18）中的负号说明实际电容器上的电流与标定方向相反。 电容以UI/(4R)的电流大小放电, uC直线下降, uo1直线上升, 当uo1升至,根据基尔霍夫定律: , 那么,（7.18）,时, 比较器A2翻转为-Uom, 场效应管又截止, 电容
34、器开始充电, 周而复始, 会产生如图7.26所示波形。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 7.26 压控振荡器波形,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,由上述分析可知, 该电路是利用比较器输出端的高低电平控制场效应管的通断状态的, 保证积分器以同样大小的恒定电流充放电, 使三角波上升、 下降的时间相等。 . 振荡频率 通过以上的分析可知, 差动积分电路的输出电压uo1是三角波电压, 由于电容器上的充放电电流受到电压的控制, 所以三角波的振荡频率也受外加电压的控制。由电容器的充电电流表达式,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,在图7.2
35、4的压控振荡器电路中, 电容器为恒流充电, 充电电流用表示, 那么电容器上的充电速率为,得电容器上的充电速率为,又由式（7.18）可知, 电容器也是以恒流放电, 其放电的速率仍为,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,由图可看出: 积分器A1的输出三角波电压的峰峰值为UP-PUTH1-UTH2, 三角波的斜率即为电容器的充（放）电的速率, 由此可以计算出积分器的输出电压三角波的上升时间为,三角波的周期应等于的倍, 即,（7.19）,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,将IC=UI/(4R)代入式（7.19）得,由式（7.20）可知, 压控振荡器的振荡频率f与控制电 压UI成正比。 ,（7.20）,