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[分享] 电路识图24-信号发生器电路原理解析

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资源大师勋章

发表于 2018-2-10 18:16:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 tiankai001 于 2018-2-11 13:41 编辑

低频信号发生器(函数信号发生器,俗称信号源)可输出正弦波、方波、锯齿波等。这种信号源被广泛用于科研、生产、教学实验。
一、正弦波信号发生器
正弦波信号发生器电路组成如下图所示。正弦振荡电路有下列及部分组成。
放大部分--由uA741运算放大器、RP、R1组成的稳幅环节,构成了基本放大电路,选频网络由R3、C1串联和R2、C2并联组成。
正反馈网络--由R3、C1跨接于运算放大器输入、输出端之间来形成。R3C1、R2C2分别串联后再并联,然后和放大器结合构成具有具有选频特性的正反馈。
由选频网络的特性可知,网络的固有频率
在此频率下。运算放大器输出电压与反送到同相输入端的电压相位相同,满足正反馈,其正反馈系数为最大。
根据正弦振荡电路的自激振荡条件可知,该频率必须满足自自激振荡的要求。
但由于运算放大器开环增益很大,所以
输出电压波形产生严重的失真(近似为方波),为此在电路中加入由R1、RP组成的负反馈,目的是消除失真。这样,基本放大电路就成为具有负反馈网络的同相输入的放大器,其
调节RP便改变了基本放大电路的电压放大倍数,根据正弦振荡电路复制平衡条件
二、方波发生器
方波发生器电路如下图所示。电源刚一接通时,由于两个晶体管的基极分别通过基极电阻与电源相连接,故两个晶体管都有导电的趋势。但是两个晶体管中的电流不可能完全相等,这是因为晶体管特性不是严格对称,寄生电容不是完全相同等原因,总有一个晶体管导电性能强一些。假如是VT1,则VT1的集电极电流增加,VT1的集电极电压就会下降,由于电容C1两端电压不能突变,故VT1集电极电压的变化全部加到VT2的基极,使VT2基极电位下降,从而使基极电流减小。VT2基极电流的减小,又导致VT2集电极电流减小以及集电极电压升高。此电压的变化,通过C2的耦合,又全部加到VT1的基极上,使VT1基极电流增加,以致VT1的集电极电流越来越大,形成一个正反馈过程。
这个过程一直循环下去,直到VT2截止、VT1饱和为止。由于耦合电容C1、C2交替充放电,VT1,VT2交替饱和、截止,为了使输出脉冲稳定,VT2的输出是从发射极引出。
另外,VT3为反相器,VT4为射极输出器。输出矩形脉冲频率为10KHz,幅度为1V,R2、R7、R10分别为VT1,VT2,VT3的稳定电阻,R8为VT3的限流电阻。调节电位器RP1,可以改变输出脉冲频率,调节RP2可以改变输出脉冲的幅度。
三、锯齿波发生器
下图a)是应用互补电路组成的锯齿波发生器。在图中,R3为VT1基极的限流电阻。
在导通时,可以防止过大的基极电流流过晶体管VT1的基极;R4为晶体管VT2集电极漏电流的泄放电阻,以保证在VT2截止时,VT1可靠地截止。一般情况下,电源U2大于U1.
当电源U1,U2刚接通时,由于电容器C中无电荷,所以两端电压为零,这时对晶体管VT2来说,发射级电位为零,基极电位就是A点的电位,所以Ua大于Ue。晶体管VT2截止,VT1基极也无电流,处于截止状态,。电容器C通过电阻R5被电源充电,随着充电时间的增加,E点电位也不断上升。当E点电位超过A点电位时,VT2进入放大区,它的集电极电流通过电阻R3流向VT1的基极,VT1同样脱离截止而进入放大区,VT2的集电极电流通过VT1放大后,重新反馈到VT2的基极,这样,正反馈的结果,迫使VT1,VT2都处于饱和。电容器C通过饱和晶体管VT1,VT2放电。
随着放电时间的增加,电容器C的电压不断降低。当E点的电压降到一定值时,若参数选的合适,这时,晶体管VT1的基极电流不足以维持VT1的饱和,电路就要转向截止,通过正反馈使VT2也为截止状态,电路进入第二个循环过程。输出波形见上图b所示

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