RC電子鋸齒波產(chǎn)生器的優(yōu)化設計
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2．1 矩形波振蕩器
圖2中的矩形波振蕩器由V1～V6及其外圍原件組成。它的工作原理如下：W1為矩形波的調頻電位器，C1為定時(shí)電容，V4和V5構成施密特觸發(fā)器。V1有兩個(gè)功能：不僅升降C1的電位，還和V3聯(lián)盟作為施密特觸發(fā)器的輸出端(即V4集電極)和觸發(fā)輸入端(即V4基極)的正反饋電路。V6為新生微弱矩形波的放大管，放大后的矩形脈沖由V6的集電極再輸出。
該振蕩器的工作原理如下所述：
(1)矩形脈沖平頂的生成
當12 V電源接通后，V5的基極立即從R8和R9的公共端取得恒定的電位，但V4的基極則不能，V4的基極接在C1上，C由電源通過(guò)W1，R1和R2充電，C1兩端電壓不能突變，由零開(kāi)始上升，且充電時(shí)R2兩端電壓設計的很小。因此，V4的基極電位先低于V5的基極電位，使施密特觸發(fā)器的狀態(tài)為V4截止，V5飽和，V4截止使V3也截止，V3截止使V5，V2和V3均截止。V1截止，使C1和R2的公共端的電位不會(huì )突然升高；V2截止，使C1不會(huì )放電；V6截止，使振蕩器輸出高電位，因為這個(gè)高電位維持的時(shí)間比較長(cháng)，所以把這種電位叫做矩形波的脈沖平頂。
(2)矩形脈沖下沿的生成
在輸出脈沖平頂階段，當C1充電使V4的基極電位接近于V5的基極電位時(shí)，V4就要退出截止區，V4退出截止區，就通過(guò)V3和V1形成強烈的正反饋，使V4的基極電位立即比V5的基極電位高出許多。因而使施密特觸發(fā)器迅速翻轉，V4集電極電位迅速下降驅動(dòng)V6的集電極電位也迅速下降，V6的集電極輸出的這段隨時(shí)間立即下降電位叫做矩形波的的脈沖下沿。
(3)矩形脈沖平底的生成
矩形脈沖的下沿結束后，施密特觸發(fā)器的狀態(tài)為V4飽和V5截止。V4飽和使V3也飽和，V3飽和使V1，V2和V6均飽和。V1飽和使V1的發(fā)射極電位升高，正反饋到C1和R2的公共端，由于C1兩端的電壓不能突變，水漲船高，因而使R1和C1的公共端電位跳躍升高，該電位升高后，一方面維持施密特觸發(fā)器的V4飽和V5截止的狀態(tài)，另一方面幫助C1放電；V2飽和，為C1放電提供了通路；V6飽和使V6的集電極輸出脈沖的低電位，把這個(gè)維持時(shí)間較長(cháng)的低電位叫做矩形波的的脈沖平底。
(4)矩形脈沖上沿的生成
在輸出脈沖平底階段，C1一直在放電，C1放電使C1和R1的公共端電位即V4的基極電位越來(lái)越低，當V4的基極電位接近于V5的基極電位時(shí)，V4退出飽和區，就通過(guò)V3和V1的基極對V4的基極形成強烈的正反饋，使V4的基極電位突然比V5的基極電位低了許多，導致施密特觸發(fā)器迅速反轉，V4的集電極電位迅速上升，驅動(dòng)V6的集電機電位也迅速上升，輸出矩形脈沖的上沿。V6的集電極輸出的這段隨時(shí)間立即上升的電位叫做矩形波的的脈沖下沿。
(5)下一個(gè)矩形脈沖平頂的生成
矩形波振蕩器的矩形脈沖上沿結束后，施密特觸發(fā)器的狀態(tài)為V4截止和V5飽和，V4截止也使V6截止，V6的集電極輸出下一個(gè)新的脈沖平頂。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/180626.htm
矩形波振蕩器所產(chǎn)生的矩形波，如圖3中的曲線(xiàn)(1)所示。
2．2 鋸齒波加工器
圖2中的鋸齒加工器由V7，R12，C2和C3等組成。它的工作原理如下：
當矩形脈沖平頂送到V7的基極時(shí)，12 V的電源通過(guò)R12，對C2和C3充電，隨著(zhù)C2和C3上的電壓逐漸上升，充電電流逐漸減小，該電流在R12上的壓降也逐漸減小，于是在C3和R12的公共端就得到負向鋸齒波的正程；
當矩形脈沖平底送到V7的基極時(shí)，V7飽和，C2和C3上所充的電荷經(jīng)過(guò)V7迅速放掉，C2和C3上的電壓就迅速下降，相應地R12上的壓降就迅速上升，于是在C3和R12的公共端就得到負向鋸齒波的逆程。
綜上所述，C2和C3的充放電在C3和R12的公共端形成了鋸齒波如圖3中的曲線(xiàn)(2)所示。由于充電是非線(xiàn)性的，正程前半段變化較快，后半段變化較慢，所以該鋸齒波的正程線(xiàn)是下凹的曲線(xiàn)。
2．3 線(xiàn)性校正器
線(xiàn)性校正器分為上線(xiàn)性校正器和下線(xiàn)性校正器兩種。上線(xiàn)性校正器的功能是對鋸齒波正程前半段變化緩慢的狀況進(jìn)行修理校正，下線(xiàn)性校正器的功能是對鋸齒波正程后半段的變化率隨時(shí)間減小的狀況進(jìn)行修理校正。圖2中串聯(lián)的上線(xiàn)性校正器是由W3，W4和C4組成的一階積分環(huán)節，它的輸出電壓為C4上的電壓同W4上的電壓疊加值，調節W4可以改變上線(xiàn)性校正的校正深度，調節W3可以改變它輸出的鋸齒波電壓的幅度。圖2中正反饋聯(lián)的下線(xiàn)性校正器是由R15，W2和C2組成的一階積分環(huán)節，調節W2可以改變下線(xiàn)性校正的校正深度。
RC一階積分環(huán)節對鋸齒波串聯(lián)校正的性能。只要弄清RC一階積分環(huán)節對負向斜波函數激勵的響應就可以明白這個(gè)問(wèn)題。圖4所示的電路為一個(gè)RC一階積分環(huán)節。設r(t)=-t．1(t)，u(0-)=c(0-)=O，求c(t)。
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