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电工学实验答案【可编辑】
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2.等效电路和振荡频率符号:串联谐振频率并联谐振频率电抗频率特性OfXfsfp容性容性感性图8.1.27图8.1.28二、石英晶体正弦波振荡电路1.并联型石英晶体正弦波振荡电路交流等效电路振荡频率由于图8.1.292.串联型石英晶体振荡电路图8.1.30 串联型石英晶体振荡电路  当振荡频率等于fS时,晶体阻抗最小,且为纯电阻,此时正反馈最强,相移为零,电路满足自激振荡条件。振荡频率  调节R可改变反馈的强弱,以获得良好的正弦波。8.2 电压比较器   1.电压比较器将一个模拟量输入电压与一个参考    电压进行比较,输出只有两种可能的状态:高    电平或低电平。   2.比较器中的集成运放一般工作在非线性区;处于    开环状态或引入正反馈。   3.分类:单限比较器、滞回比较器及窗口比较器。8.2.1 概述4.比较器是组成非正弦波发生电路的基本单元,在测量、控制、D/A和A/D转换电路中应用广泛。一、电压比较器的传输特性1.电压比较器的输出电压与输入端的电压之间函数关系2.阈值电压:UT当比较器的输出电压由一种状态跳变为另一种状态所对应的输入电压。3.电压传输特性的三要素1输出电压的高电平UOH和低电平UOL的数值。2阈值电压的数值UT。3当uI变化且经过UT时,uO跃变的方向。二、理想运放的非线性工作区+UOMuOuP-uNO-UOM集成运放的电压传输特性在电压比较器中,集成运放不是工作在开环状态,就是工作在正反馈。8.2.2 单限比较器一、过零比较器  由于理想运放的开环差模增益为无穷大,所以当uI0时,uO+UOM;当uI0时,uO-UOM;  过零比较器的传输特性为:uIuO+UOM-UOMO  UOM为集成运放的最大输出电压。阈值电压:当比较器的输出电压由一种状态跳变为另一种状态所对应的输入电压。图8.2.3利用稳压管限幅的过零比较器  设任何一个稳压管被反向击穿时,两个稳压管两端总的的稳定电压为UZUOMuIuO+UOM-UOMO+UZ-UZ  当uI0时,不接稳压管时,uO+UOM,接入稳压管后,左边的稳压管被反向击穿,集成运放的反向输入端“虚地”,uO+UZ;  当uI0时,右边的稳压管被反向击穿,uO-UZ;图8.2.6利用稳压管限幅的过零比较器二电路图传输特性uIuO+UOpp-UOppO+UZ-UZ问题:如将输入信号加在“+”端,传输特性如何?问题:过零比较器如图所示,输入为正负对称的正弦波时,输出波形是怎样的?传输特性uIuO+UOpp-UOppO+UZ-UZ将正弦波变为矩形波二、单限比较器  单限比较器有一个门限电平,当输入电压等于此门限电平时,输出端的状态立即发生跳变。  当输入电压uI变化,使反相输入端的电位为零时,输出端的状态将发生跳变,门限电平为:uIuO+UOM-UOMO+UZ-UZ  过零比较器是门限电平为零的单限比较器。图8.2.7R1R2 存在干扰时单限比较器的uI、uO波形  单限比较器的作用:检测输入的模拟信号是否达到  某一给定电平。  缺点:抗干扰能力差。  解决办法:采用具有滞回传输特性的比较器。复习:1.RC正弦波串、并联振荡电路电路图振荡频率起振条件如何稳幅如何调频2.电压比较器过零比较器uIuO+UOpp-UOppO+UZ-UZ单限比较器R1R2uIuO+UOM-UOMO+UZ-UZ电压比较器分析方法小结(1)由限幅电路确定电压比较器的输出高电平UOH    和输出低电平UOL。(2)写出up和uN的电位表达式,令upuN,解得输   入电压就是阈值电压UT。(3)u0在uI过UT时的跃变方向决定于作用于集成运放的哪个输入端。当uI从反向输入端输入时,uIUT,u0U0H;uIUT,u0U0L。反之,结论相反。[例8.2.1] 在图8.2.6所示电路中,UZ±6V,在图8.2.7中所示电路中,R1R25kΩ,基准电压UREF2V,稳压管的稳定电压UZ±5V;它们的输入电压均为图8.2.8(a)所示的三角波。试画出图8.2.6所示电路的输出电压u01和图8.2.7所示电路的输出电压u02 解图8.2.6为过零比较器图8.2.7为一般单限比较器。图8.2.8 例8.2.1波形图R1R28.2.3 滞回比较器一、从反相输入端输入的滞回比较器电路计算阈值电压UT电压传输特性uo从+UZ跃变到-UZ的阈值电压为+UTuo从-UZ跃变到+UZ的阈值电压为-UTuI在-UT与+UT之间增加或减小,uO不发生变化  UREF为参考电压;;uI为输入电压;输出电压uO为+UZ或-UZ。  当uPuN时,输出电压的状态发生跳变。  比较器有两个不同的门限电平,故传输特性呈滞回形状。+UZuIuO-UZOUT-UT+图8.2.10 滞回比较器二、加了参考电压的滞回比较器  若uO?UZ
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