上次课内容
1、振荡的条件、振荡的建立及稳定振荡。（熟悉） 2、各类振荡的特点、石英晶体振荡。（熟悉）
本次课内容（2学时）
§5-5 非正弦波发生电路
非正弦波发生电路有矩形波发生电路、三角波发生电路以及锯齿波发生电路等。 5-5-1 矩形波发生电路
一、电路组成
如图1，滞回比较器的输出只有两种可能的状态：高电平或低电平。滞回比较器的两种不于是电同输出电平使RC
电路进行充电或放电，容上的电压将升高或降低，而电容上的电压又作为滞回比较器的输入电压，控制其输出端状态发生跳变，从而使RC电路由充电过程变为放电过程或相反，如图2。
二、工作原理
设t=0时电容C上的电压vc=0，而滞回比较器的输出端为高电平，即vo=+Vz。则集成运放同相输入端的电压为输出电压在电阻R1、R2上分压的结果
v+=
R1
VZ
R1+R2
此时输出电压+Vz将通过电阻R向电容C充电，使电容两端的电压vc上升。当电容上的电压上升到v−=v+时，滞回比较器的输出端将发生跳变，由高电平跳变为低电平，使
vo=−VZ，于是集成运放同相输入端的电压也立即变为
v+=−
R1
VZ
R1+R2
输出电压变为低电平后，电容C将通过R放电，使vc逐渐降低。当电容上电压下降到
v−=v
+时，滞回比较器的输出端将再次发生跳变，由低电平跳变为高电平，即vo=+VZ。
重复上述过程，于是产生了正负交替的矩形波。电容C两端的电压vc以及滞回比较器的输出电压vo的波形如图3。
三、振荡周期
⎛2R1⎞
T=2RCln⎜⎟ ⎜1+R⎟
2⎠⎝
改变充放电时间常数RC和电阻R1、R2，可调节振荡周期。VZ的大小决定了矩形波的幅度。
5-5-2 三角波发生电路 一、电路组成
图4(a)为一个三角波发生电路。图中集成运放A1组成滞回比较器，A2
组成积分电路。
设t=0时滞回比较器输出端为高电平，vo1=+VZ，且积分电容上的初始电压为零。由于A1同相输入端的电压v+同时与vo1和vo有关，根据叠加原理，可得
v+=
R1R2vo1+vo
R1+R2R1+R2
为高电平。但vo1=+VZ时，vo将随着时间往负方向线性增长，v+也随之减小，当减小至
v+=v−=0时，滞回比较器的输出端将发生跳变，使vo1=−VZ，同时v+将跳变成为一
个负值。然后，积分电路的输出电压将随着时间往正方向线性增长，v+也随之增大，当增
大至v+=v−=0时，滞回比较器的输出端再次发生跳变，使vo1=+VZ，同时v+也跳变成为一个正值。重复以上过程，可得vo1为矩形波，vo为三角波，波形如图4(b)所示，可见跳变发生在v0=−
R1
vo1处。 R2
三、输出幅度和振荡周期
由图4(b)可见，当vo1发生跳变时，三角波输出vo达到最大
Vom=
T=
R1
Vz R2
4R4CVom4R1R4C
=
VZR2
可见，三角波的幅度与滞回比较器中的电阻值之比R1/R2成正比，振荡周期与积分电路的时间常数R4C成正比。
5-5-3锯齿波发生电路 一、电路组成
用D1、D2和RW代替三角波发生器的积分电阻，使电容的充放电回路分开，即成为锯齿波发生电路，如图5。
′′，′
则电容充电时间常数将比放电时间常数小得多，于是充电过程很快，而放电过程很慢，工作波形如图6，vo
成为锯齿波。
二、输出幅度和振荡周期
锯齿波的幅度为
Vom=
R1
VZ R2
忽略二极管D1、D2的导通电阻，电容充电和放电的时间T1、T2以及锯齿波的振荡周期T分别为
′C2R1RW
T1=
R2T2=
′′C2R1RW
R2
T=T1+T2=
2R1RWC
R2
§5-6 集成多功能信号产生电路
5G8038
是一种能产生方波、三角波、锯齿波和正弦波的大规模集成电路。
5-6-1 5G8038工作原理
图7是5G8038的原理框图：电压比较器A和B的比较电平分别是
2(VCC+VEE)/3和(VCC+VEE)/3，
两个电流源I1和I2的大小可通过外接电阻调节，但必须保证I2>I1。
工作过程如下：触发器输出低电平，控制开关S断开，电流源I1向外
接电容C充电，使电容两端电压vc随时间线性上升。当vc达到2(VCC+VEE)/3时，电压比较器A输出跳变信号，使触发器的输出电压由低电平变为高电平，开关S闭合，电流源
I2接通。因I2>I1，电容C放电，使vc随时间线性下降。当下降到(VCC+VEE)/3时，
电压比较器B输出跳变信号，使触发器的输出电压由高电平变为低电平，再次控制开关S断开，由I1向电容C充电，使vc随时间线性上升。如此循环往复，产生振荡。
若I2=2I1，则触发器输出方波，经反相器由9端输出方波信号。此时，vc为三角波，由3端输出。同时，三角波经电路内部的正弦波变换电路变换为正弦波信号，由2端输出。
若控制I2值在I1和2I1值之间，则vc上升和下降的时间不等，由9端输出矩形波信号，3端输出锯齿波信号。
5-6-2 5G8038的引出端说明
5G8038的管脚排列如图8，其中一些需特别注意的引出端介绍如下： 1．引出端1和12为正弦波失真度调整端，改变外加电压值，可以改善失真。 2．引出端3为三角波或锯齿波的输出端；引出端9为方波或矩形波的输出端，但因其为集电极开路形式，需外接电源和上拉电阻。
3．引出端4和5分别外接电阻RA和RB，用以调整三角波的上升和下降时间，通常上升时间T1=
55RRCRAC，下降时间T2=⋅AB。
332RA−RB
故振荡频率为
f=
11=
T1+T25⎛RB
+RAC⎜1⎜2R−R3AB⎝
⎞
⎟⎟⎠
4．引出端8为频率调节电压输入端，外加电压需加于6和8之间，它与振荡频率成正比，一般其值小于(VCC+VEE)/3。
5．引出端7为频率调节输出端，该电压从6和7之间输出，可作为引出端8的输入电压，故7和8常常直接相连。该电压值一般为(VCC+VEE)/5。
5-6-3 5G8038
的应用举例
图9给出了5G8038的一种常用电路连接，是频率可调、失真小的函数发生器。图中在RA和RB处串接了1kΩ的电位器，调整1kΩ电位器和两个100kΩ的电位器，可以使正弦波失真度减小到0.5%左右。调节10kΩ电位器可以调整振荡频率，其最高频率与最低频率之比可以达到100：1。
函数发生器一章小结
1、电路产生自激振荡必须同时满足相位平衡和振幅平衡这两个条件。具体判别的关键为：电路必须是一个具有正反馈的基本放大电路。
2、晶体管振荡器实质上是具有正反馈的放大器；LC振荡器常用于高频振荡，石英晶体振荡器的频率稳定度很高。
3、LC振荡器有变压器耦合式（如共发射极、共基极）、三点式（电容三点式、电感三点式、改进电容三点式），可以用集成运放组成LC振荡器。
4、振荡器的种类很多，可分为正弦波和非正弦波两大类。各种振荡器都有各自的用途，它们的集成电路广泛用于电子玩具、发声设备及石英电子钟等各个方面。
函数发生器一章习题课
振荡可能性的判断；实用RC桥式振荡电路的调试。
本次课内容
1、非正弦振荡电路的工作原理及应用。
（理解） 2、集成函数发生器。（了解）
本次课作业
1 分析如图所示的RC振荡器能否产生振荡，说明理由。若能产生振荡，请求出电路振荡频率fo的值。
预习内容
1、功放的特点及任务。 2、OCL功放。
上次课内容
1、振荡的条件、振荡的建立及稳定振荡。（熟悉） 2、各类振荡的特点、石英晶体振荡。（熟悉）
本次课内容（2学时）
§5-5 非正弦波发生电路
非正弦波发生电路有矩形波发生电路、三角波发生电路以及锯齿波发生电路等。 5-5-1 矩形波发生电路
一、电路组成
如图1，滞回比较器的输出只有两种可能的状态：高电平或低电平。滞回比较器的两种不于是电同输出电平使RC
电路进行充电或放电，容上的电压将升高或降低，而电容上的电压又作为滞回比较器的输入电压，控制其输出端状态发生跳变，从而使RC电路由充电过程变为放电过程或相反，如图2。
二、工作原理
设t=0时电容C上的电压vc=0，而滞回比较器的输出端为高电平，即vo=+Vz。则集成运放同相输入端的电压为输出电压在电阻R1、R2上分压的结果
v+=
R1
VZ
R1+R2
此时输出电压+Vz将通过电阻R向电容C充电，使电容两端的电压vc上升。当电容上的电压上升到v−=v+时，滞回比较器的输出端将发生跳变，由高电平跳变为低电平，使
vo=−VZ，于是集成运放同相输入端的电压也立即变为
v+=−
R1
VZ
R1+R2
输出电压变为低电平后，电容C将通过R放电，使vc逐渐降低。当电容上电压下降到
v−=v
+时，滞回比较器的输出端将再次发生跳变，由低电平跳变为高电平，即vo=+VZ。
重复上述过程，于是产生了正负交替的矩形波。电容C两端的电压vc以及滞回比较器的输出电压vo的波形如图3。
三、振荡周期
⎛2R1⎞
T=2RCln⎜⎟ ⎜1+R⎟
2⎠⎝
改变充放电时间常数RC和电阻R1、R2，可调节振荡周期。VZ的大小决定了矩形波的幅度。
5-5-2 三角波发生电路 一、电路组成
图4(a)为一个三角波发生电路。图中集成运放A1组成滞回比较器，A2
组成积分电路。
设t=0时滞回比较器输出端为高电平，vo1=+VZ，且积分电容上的初始电压为零。由于A1同相输入端的电压v+同时与vo1和vo有关，根据叠加原理，可得
v+=
R1R2vo1+vo
R1+R2R1+R2
为高电平。但vo1=+VZ时，vo将随着时间往负方向线性增长，v+也随之减小，当减小至
v+=v−=0时，滞回比较器的输出端将发生跳变，使vo1=−VZ，同时v+将跳变成为一
个负值。然后，积分电路的输出电压将随着时间往正方向线性增长，v+也随之增大，当增
大至v+=v−=0时，滞回比较器的输出端再次发生跳变，使vo1=+VZ，同时v+也跳变成为一个正值。重复以上过程，可得vo1为矩形波，vo为三角波，波形如图4(b)所示，可见跳变发生在v0=−
R1
vo1处。 R2
三、输出幅度和振荡周期
由图4(b)可见，当vo1发生跳变时，三角波输出vo达到最大
Vom=
T=
R1
Vz R2
4R4CVom4R1R4C
=
VZR2
可见，三角波的幅度与滞回比较器中的电阻值之比R1/R2成正比，振荡周期与积分电路的时间常数R4C成正比。
5-5-3锯齿波发生电路 一、电路组成
用D1、D2和RW代替三角波发生器的积分电阻，使电容的充放电回路分开，即成为锯齿波发生电路，如图5。
′′，′
则电容充电时间常数将比放电时间常数小得多，于是充电过程很快，而放电过程很慢，工作波形如图6，vo
成为锯齿波。
二、输出幅度和振荡周期
锯齿波的幅度为
Vom=
R1
VZ R2
忽略二极管D1、D2的导通电阻，电容充电和放电的时间T1、T2以及锯齿波的振荡周期T分别为
′C2R1RW
T1=
R2T2=
′′C2R1RW
R2
T=T1+T2=
2R1RWC
R2
§5-6 集成多功能信号产生电路
5G8038
是一种能产生方波、三角波、锯齿波和正弦波的大规模集成电路。
5-6-1 5G8038工作原理
图7是5G8038的原理框图：电压比较器A和B的比较电平分别是
2(VCC+VEE)/3和(VCC+VEE)/3，
两个电流源I1和I2的大小可通过外接电阻调节，但必须保证I2>I1。
工作过程如下：触发器输出低电平，控制开关S断开，电流源I1向外
接电容C充电，使电容两端电压vc随时间线性上升。当vc达到2(VCC+VEE)/3时，电压比较器A输出跳变信号，使触发器的输出电压由低电平变为高电平，开关S闭合，电流源
I2接通。因I2>I1，电容C放电，使vc随时间线性下降。当下降到(VCC+VEE)/3时，
电压比较器B输出跳变信号，使触发器的输出电压由高电平变为低电平，再次控制开关S断开，由I1向电容C充电，使vc随时间线性上升。如此循环往复，产生振荡。
若I2=2I1，则触发器输出方波，经反相器由9端输出方波信号。此时，vc为三角波，由3端输出。同时，三角波经电路内部的正弦波变换电路变换为正弦波信号，由2端输出。
若控制I2值在I1和2I1值之间，则vc上升和下降的时间不等，由9端输出矩形波信号，3端输出锯齿波信号。
5-6-2 5G8038的引出端说明
5G8038的管脚排列如图8，其中一些需特别注意的引出端介绍如下： 1．引出端1和12为正弦波失真度调整端，改变外加电压值，可以改善失真。 2．引出端3为三角波或锯齿波的输出端；引出端9为方波或矩形波的输出端，但因其为集电极开路形式，需外接电源和上拉电阻。
3．引出端4和5分别外接电阻RA和RB，用以调整三角波的上升和下降时间，通常上升时间T1=
55RRCRAC，下降时间T2=⋅AB。
332RA−RB
故振荡频率为
f=
11=
T1+T25⎛RB
+RAC⎜1⎜2R−R3AB⎝
⎞
⎟⎟⎠
4．引出端8为频率调节电压输入端，外加电压需加于6和8之间，它与振荡频率成正比，一般其值小于(VCC+VEE)/3。
5．引出端7为频率调节输出端，该电压从6和7之间输出，可作为引出端8的输入电压，故7和8常常直接相连。该电压值一般为(VCC+VEE)/5。
5-6-3 5G8038
的应用举例
图9给出了5G8038的一种常用电路连接，是频率可调、失真小的函数发生器。图中在RA和RB处串接了1kΩ的电位器，调整1kΩ电位器和两个100kΩ的电位器，可以使正弦波失真度减小到0.5%左右。调节10kΩ电位器可以调整振荡频率，其最高频率与最低频率之比可以达到100：1。
函数发生器一章小结
1、电路产生自激振荡必须同时满足相位平衡和振幅平衡这两个条件。具体判别的关键为：电路必须是一个具有正反馈的基本放大电路。
2、晶体管振荡器实质上是具有正反馈的放大器；LC振荡器常用于高频振荡，石英晶体振荡器的频率稳定度很高。
3、LC振荡器有变压器耦合式（如共发射极、共基极）、三点式（电容三点式、电感三点式、改进电容三点式），可以用集成运放组成LC振荡器。
4、振荡器的种类很多，可分为正弦波和非正弦波两大类。各种振荡器都有各自的用途，它们的集成电路广泛用于电子玩具、发声设备及石英电子钟等各个方面。
函数发生器一章习题课
振荡可能性的判断；实用RC桥式振荡电路的调试。
本次课内容
1、非正弦振荡电路的工作原理及应用。
（理解） 2、集成函数发生器。（了解）
本次课作业
1 分析如图所示的RC振荡器能否产生振荡，说明理由。若能产生振荡，请求出电路振荡频率fo的值。
预习内容
1、功放的特点及任务。 2、OCL功放。