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运放方波发生器电路原理详解

2022年11月24日

方波发生器使用运算放大器也称为非稳态多谐振荡器。当运算放大器被迫在饱和区工作时,它会产生方波。运算放大器的输出在正饱和和负饱和之间摆动并产生方波。 这就是为什么这里的运算放大器电路也被称为自由运行的多谐振荡器。


运算放大器的电路包含一个电容器电阻器和一个分压器。 电容C和电阻R与反相端相连。同相端与电阻R连接到分压网络1 和R2. 向运算放大器提供电源电压。 让我们假设非反相端子两端的电压为 V1 并且跨反相端子是 V2。 Vd 是反相和同相端子之间的差分电压。 最初,电容器没有电荷。 因此,我们可以取 V2 为零。


我们知道,Vd = V1-V2。最初,V2=0, Vd = V1。


我们知道,V1 是输出失调电压的函数。泄漏导致输出偏移电压的产生。


Vd 可以是正的或负的。它取决于输出失调电压的极性。


让我们最初假设,Vd 是积极的。 所以电容器没有电荷,运算放大器具有最大增益。 因此,正差分电压将驱动运算放大器的输出电压 Vo 朝向正饱和电压。


所以, [Latex]V_{1}=\frac{R_{1}}{R_{1}+R_{2}}V_{sat}[/Latex]


此时,电容器开始通过电阻器 R 向正饱和电压充电。它将其电压从零增加到特定值。 达到略大于 V 的值后1,运放将给出负输出电压,并达到负饱和电压。 那么等式变为,


Vd = -V1+V2


[Latex]-V_{1}=\frac{R_{1}}{R_{1}+R_{2}}(-V_{sat})[/Latex]


作为V1 现在为负,电容器开始向负饱和电压放电,直至达到某个值。 达到略小于 V 的值后1,输出电压将再次移动到正饱和电压。


这种总现象反复发生,产生方波。 因此我们得到了在 +V 之间切换的方波周六 和-V周六.


因此, [Latex]|V_{1}|=\frac{R_{1}}{R_{1}+R_{2}}|V_{sat}|[/Latex]


方波输出的时间周期, [Latex]T=2RC\ln (\frac{2R_{1}+R_{2}}{R_{2}})[/Latex]。


1.png

输出的时间周期


以上就是运放方波发生器电路原理的相关介绍,希望能帮助大家更好的理解运算放大器在方波发生器中的应用。 

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