电路识图24-信号发生器电路原理解析

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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