正弦交流电信号变为锯齿波电信号的电路,Sawtooth waveform generator
关键字:正弦交流电信号变为锯齿波电信号的电路
正弦交流电信号变为锯齿波电信号的电路
作者: 董晓畅
电路由整流桥D1。将50Hz电压进行全波整流后,得到频率为100Hz的脉动直流电压Ua,其波形如图2中Ua所示,峰值Um约为1.4Ua。该峰值电压经Rl与112分压后,为三极管VT1提供基极电流Ib1,只要Ua的分压大于VTI的门限电压Ube1,VT1便呈饱和导通状态,集电极与发射极间饱和压降很小(一般为0.3~0.4V左右),三极管VT2无法导通,其集电极与发射极间呈阻断状态。
与此同时,直流电压Um经R3给C1充电。C1上的电位便按照RC积分特性曲线上升,并达到Um的0.631倍为止,由此构成锯齿波的正程;当Ua下降到VT1的门限电压Ube1以下时,VT1由导通转为截止,VT2由截止转为导通,对电容C1进行快速放电,使C1上的电压由0.631Um迅速降至0.4V左右(VT2集电极发射极间饱和压降),这一过程便是锯齿波电压的逆程。波形如图2中Uc所示。
在图l电路中,电阻R3和电容C1的积与锯齿波电压波形关系很大。取值合适,锯齿波电压的线性就好,反之。则线性变差。为了得到较小的逆程时间和线性较好的正程锯齿波电压,电容C1取0.47μF~2.2μF,电阻R3取22kΩ4.7kΩ,使R3Cl=1/2f=0.01秒(f为交流电压的频率。即=50Hz)为佳。因为锯齿波正程线性和锯齿波电压幅值主要受R3C1积的影响。若R3Cl的积过大,则锯齿波电压幅值降低;若R3C1的积过小,则锯齿波正程线性变差、波峰平顶区域加大。锯齿波逆程时间的长短受三极管VT2输出特性及电容C1容量的影响最大。同时,R4的大小对其也有一定的影响,电容C1容量过大,逆程时间增大,对VT2的冲击也大,凡过小时。将影响VT2对C,的放电速度。
图2中所示波形Ua、Ub及Uc是按照示波器对图l电路进行实测而绘制的。当电源为12V交流电压时。Ua峰值约为16V,谷值为0V;Ub峰值为0.7V左右(因受VT2基射极钳位)。谷值为0.4V左右;Ue峰值约为9.5V,谷值约为0.4V。正程时间约8.5ms,平顶宽度及谷底宽度各为0.5ms左右,逆程时间约0.5ms。各元件参数选取原则:
R1=(U-0.07)/Ib1, R2=1~1.2R1,R3=1/2fc1,R4=5~8R1,三极管VT2、VT2的共发射极直流放大倍数为100~150,其中,Ib1=1.5~2mA,f=50Hz。
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