占空比可调电路分析(倍频器,信号发生器)

发布日期:2023-01-17
占空比可调电路分析(倍频器,信号发生器)

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1、占空比可调倍频器

所示为一种占空比可调倍额器。它是由低功耗单稳,无稳多谐振荡器CD4047、二极管、阻容元件等构成的。Rr、cl和R2、C2分别组成积分回路,它们用来检铡输入脉冲信号的前后沿。也就是说,两个积分回路输出的前后沿瞬时尖脉冲信号,分别触发CD4047的负触发端--IR和正触发端+TR。于是,CD4047从Q端输出频率为输入信号二倍的脉冲信号。电位器W(IOO kfl)可用来改变输出脉冲信号序列的占空比。

2、占空比可调方波形成电路

方波电压只有高电平和低电平两种状态。下图是一个基本的方波形成电路,它由反相输入的滞回比较器和 RC 电路组成。 RC 回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过 RC 充放实现输出高低电平的自动转换。 图中滞回比较器的输出电压 u o = ± U Z ,阈值电压为

± U T =

当输出电压为高电平 +U Z 时,同相输入端电位 u p =+U T 。输出电压 u o 通过 R 3 向电容 C 正向充电,如图中实线箭头所示。随着时间上升,电容电压即运放反相输入电压不断上升。当该电压稍大于 +U T 时,集成运放输出电压迅速变为低电平- U Z ,同时同相输入端电位 u p 从 +U T 跃变为- U T 。随后,电容器通过 R 3 放电,如图中虚线所示。随着放电不断进行,电容电压即反相输入端电压不断下降。当该电压一旦稍小于- U T 时,输出电压便以- U Z 跃变到+ U Z ,电容又开始被正向充电。新的一轮变化又开始,电路周而复始地变化,自激振荡产生方波输出。下面是电容电压和输出电压的变化波形:

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从以上分析可以看出,若改变电容器的充放电时间常数,便可以改变输出方波的占空比。下图是占空比可调的方波产生电路:

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由图可见,电容的充电回路为RW1 ,D1 ,R3 和C ,而放电的回路为R3 ,D2和RW2。调节电位器RW ,可得到不同的RW1和RW2 ,从而得到不同的充放电时间常数以及占空比不同的输出方波。

3、占空比可调的方波信号发生器

迟滞比较器,是将集成运放比较器的输出电压通过反馈网络加到同相端,形成正反馈,如图2.21(a)所示,待比较电压UI加在反相输入端。在理想情况下,它的比较特性如图2.11(b)所示。由图可见,它有两个门限电压,分别称为上门限电压UOH和下门限电压UOL,两者的差值称为门限宽度。

若 UI由大减小的通过U+2,则UO由UOL上跃到UOH。利用迟滞比较器的这一特性,可以考虑若在输入端引入负反馈,则可以得到标准的方波。所选的设计电路方案如下图

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