三种波形发生器的工作过程和原理

问题描述

精选答案

1、当电路接通电源以后，由于运算放大器输入端的瞬时电压不为零，运算放大器的输出端与同相输入端的正反馈特性使输出端的电压不能维持在等于零的状态，而只能以运算放大器的极限运行速度翻转到电源电压的正极或者负极。假设此时运算放大器输出端的电压为正，同相输入端的正向门限电压Um+也随之变化到+6V的位置。

2、输出端的正电压通过R3向电容充电，电容C的电压从零开始上升。当电容两端的电压上升到超过Um+的时候，运算放大器的正反馈回路就使输出端的电压以运放的极限速度翻转到电源电压的负极。

此时同相输入端的电压Um-也随之变化到-6V的位置。

3、输出端的负电压又通过R3给电容放电，电容C的电压又从Um+开始下降。当电容两端的电压下降到低于Um-的时候，运算放大器输出端的电压又翻转到电源电压的正极。此时同相输入端的反向门限电压也随之变化到Um+的位置。新的震荡循环又重新开始。

4、波形频率与元件参数的关系

由于电容电压的变化速率与电容量成反比，所以，电容电压变化到回差电压门限值的时间也与电容量成反比，调整电容量就可以调整波形发生器的频率。

由于电容电压的变化速率与充放电电流成正比，所以，电容电压变化到回差电压门限值的时间与充放电电阻R3成反比，调整R3的阻值就可以调整波形发生器的频率。

由于电容电压变化到回差电压门限值的时间与回差电压门限值成反比，所以，调整回差电压门限值就可以调整波形发生器的频率。

5、波形发生器的输出端输出一个方波。由于通过R给电容C充电的电流不是恒定值，运算放大器的反相输入端输出一个不规则同步的三角波。