【电路笔记】-运算放大器多谐振荡器

运算放大器多谐振荡器

文章目录

  • 运算放大器多谐振荡器
    • 1、概述
    • 2、施密特触发器
    • 3、运算放大器稳态多谐振荡器
    • 4、运算放大器单稳态多谐振荡器
    • 5、运算放大器双稳态多谐振荡器
    • 6、总结

1、概述

本文将重点介绍通常称为多谐振荡器的配置,特别是基于运算放大器的电路。 事实上,多谐振荡器也可以通过双极晶体管或计时器集成电路(例如 NE555)来设计,但我们将重点关注 OPAMP 的实现。

在其一般定义中,多谐振荡器是一种电子振荡器,在其输出端生成非正弦波形,例如方波或三角波信号。

根据控制方式(触发器),多谐振荡器可分为三类:

  • 不稳定:无触发
  • 单稳态:一个触发脉冲
  • 双稳态:两个触发脉冲

首先,我们重点关注称为施密特触发器的基于运算放大器的电路,该电路已在运算放大器比较器文章中简要介绍。 该电路确实将使我们能够理解非稳态多谐振荡器背后的主要思想。

在接下来的部分中,我们重点介绍基于非稳态、单稳态和双稳态运算放大器的多谐振荡器电路、它们的特性以及差异。

2、施密特触发器

图 1 所示为反相施密特触发器电路:

在这里插入图片描述

图1:施密特触发器电路示意图

该电路的传输特性是迟滞图,如下图 2 所示:

在这里插入图片描述

图2:反相施密特触发器的传输特性

阈值电压始终是对称的 ( V T − = − V T + V_{T-}=-V_{T+} VT=VT+),由下式给出:

  • V T + = − V S ( R 1 / ( R 1 + R 2 ) ) = − β V S V_{T+}=-V_S(R_1/(R_1+R_2))=-\beta V_S VT+=VS(R1/(R1+R2))=βVS
  • V T − = + V S ( R 1 / ( R 1 + R 2 ) ) = + β V S V_{T-}=+V_S(R_1/(R_1+R_2))=+\beta V_S VT=+VS(R1/(R1+R2))=+βVS

其中 β = R 1 / ( R 1 + R 2 ) \beta =R_1/(R_1+R_2) β=R1/(R1+R2)称为分压电路提供的反馈分数。 电源电压 V S + V_{S+} VS+ V S − V_{S-} VS

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