脉冲振荡电路.ppt
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1、维纳斯培训计划v第十一讲脉冲振荡电路与脉冲宽度调制原理v主讲人:方锐桂物理与电子工程系创新活动中心1.v1、脉冲信号和脉冲电路v2、双管脉冲电路v3、脉冲宽度调制原理v4、实验电路脉冲振荡电路与脉冲宽度调制原理2.脉冲信号和脉冲电路v所谓脉冲信号是指在短暂的时间间隔内作用于电路的电压或电流。广义地讲,凡是不连续出现的电压或电流都称为脉冲信号。从信号波形来说,除了正弦波和若干个正弦分量合成的连续波以外,都可以称为脉冲波。常见的脉冲信号波形如下图所示。脉冲电路主要研究脉冲的产生、变换、整形等着重分析输入、输出波形的形状、幅度及频率等。3.二极管限幅器串联限幅器并联限幅器4.二极管钳位器所谓钳位,就
2、是把输入电压变成峰值钳制在某一预定的电平上的输出电压,而不改变信号。原理:当二极管在输入信号的作用下导通时电阻很小,截止时电阻很大,因而改变了电容充、放电的时问常数,使输出信号的顶部或底部被钳位在零电平上(这种钳位称为峰值钳位)。由输出信号可知,经过钳位以后,RC电路原有的渐移现象被限制在信号的第一个周期内,只是第一个脉冲失真。二极管钳位器的两个参数是钳位极性和钳位电平。改变二极管的接法,就可以改变钳位极性,在输出端支路中接入适当电源,就可以调整钳位电平。最简单的钳位电路是在RC耦合电路的输出端(电阻R两端)并联一个二极管(称钳位管),如图2-61所示,它是利用二极管的单向导电性,使电容的充电
3、速度远高于放电速度,让电容电压不变来实现钳位的。应用:钳位器能将信号经RC耦合电路后失去的直流成分再恢复起来,因此常用来作直流恢复器。5.常见应用电路单稳态电路:未加触发脉冲i之前,电路一直保持VT1截止、VT2导通的稳定状态,而输入一个负脉冲之后,电路状态发生翻转,即VT1导通、VT2截止。但是,这个状态是不稳定的,过了一段时间之后,它便自动地回到原来的稳定状态,这就是说,它只有一个稳定状态,另一个状态是暂稳态。无稳态电路:电源接通以后,由于两个放大器的电路参数不可能完全相同,所以VT1和VT2的导通程度不可能完全一致。假设VT1的导通能力稍强一些,VT1的集电极电流IC1稍微增加一点则立即
4、引起正反馈过程使电路迅速进入VT1饱和、VT2截止的暂稳态。此时,电容C1经VT1集电极、RB2放电,电源VCC经RC2和VT1发射极给电容C2充电。随着C1的放电,VT2的基极电位VB2逐渐升高直至VT2开始导通,这时会马上出现另一个正反馈过程使电路迅速进入VT1截止、VT2饱和的另一个暂稳态。经过一定时间又变成VT1导通、VT2截止的暂稳态。如此周期性地翻转,而没有稳定状态,故称其为无稳态电路。6.施密特触发器特点:将变化缓慢的输入信号转换为矩形 脉冲。两只晶体管的发射极连接在一起。该电路也有两个稳定状态,但它是靠电位触发的。它的两个稳态分别为VTl饱和、VT2截止与VT2饱和、VT1截止
5、。两个稳态的相互转换取决于输入信号的大小,当输入信号电位达到接通电位且维持在大于接通电位时,电路保持为某一稳态;如果输人信号电位降到断开电位且维持在小于断开电位时,电路迅速翻转且保持在另一状态,该电路常用于电位鉴别、幅度鉴别以及对任意波形进行整形。利用其回差电压来提高电路的抗干扰能力。它是由两级直流放大器组成,电路如图2-64所示。7.v特点:(1)两管同时导通或同时截止。(2)一端输出波形为陡上升慢下降,另一端输出波形为陡下降慢上升,因此,两端输出通过微分后,就获得一对极性要相反而又十分陡直的尖脉冲。注意:这种电路引起电源功率波动较大,因为当两管从截止转至导通时,电流从零增至某数值。一、互补
6、管双稳态电路 互补管双稳态电路见图1(a)。当接通电源后,若无触发信号作用,由于集极电流极小,Rc1、Rc2的端电 压供电给两管的偏流也很小,故两管都截止,电路处于一种稳定状态。双管脉冲电路8.很快地使两管饱和导通,处于另一稳定状态,电容C1是加速电容,由图1(b)可见,uc1从Ec陡直地下降至零,而Uc2却从零陡直地上升至Ec。当触发脉冲作用下,设BG1由截止转入放大,并产生下述的雪崩式正反馈过程要使状态回到原来的稳态,必须供给BG1或BG2的基极一个负尖脉冲,正反馈的翻转过程与上述类似,电路图1(C)是单端输出电路,图2是另一类互补双稳电路,它直接从普通的双稳电路转变过来。9.互补管多谐振
7、荡电路见图3。该电路仍然由两级集基阻容耦合的倒相器组成,当电路接通电源时,两管不能马上导通,因为CA、CB的充电路径是:EcR2CARc1;CB的充电路径是:EcRc2CBR1.当CA和CB充电到一定数值后,UCA、UCB作为两管基极回路的正向偏置电压,使Ib1、Ib2增加,由于正反馈的作用,很快地使BG1、BG2饱和,这是一种暂稳态饱和二、互补管多谐振荡电路 10.一开始,CA经Rb2、BG2的发射结构及电阻Rc1放电(CA放完电后,又被Uc1反向对CA充电,这时,UcA为左正右负)而CB通过Rc2、BG1的的发射结及Rb1放电,随着CA、CB放电过程,Ube1不断增加,而Ube2不断减小,
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