运放电路分析。为什么测试点信号波形是这样的?(PS:实际硬件电路也是如此。)
电路图和信号分别如下图所示。跪求讲解。如果图片不能正常显示或者看不清楚,请说一声哦,谢谢。(PS:图片上有相应文字说明。)...
电路图和信号分别如下图所示。跪求讲解。
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2013-07-09 · 知道合伙人教育行家
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知道合伙人教育行家
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知道合伙人教育行家
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1981年东南大学无线电专业毕业,就教于扬州大学电子信息专业,1996年副教授,现退休,江苏省政府采购办专家
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1、红色波形很好解释,是比较器U1B输出的限幅方波,幅度接近电源电压。
2、蓝色波形是U1C反相端波形,只要反馈网络成立,根据“虚地”概念,应该是低电平,由于反馈网络包含二极管电路,在切换过程中,偶尔开环瞬间,产生一些毛刺。
3、绿色波形分段说明:
红色输入波形在负值期间,D5导通,R6、R5电流总和以R5为主,向外流出,在U1C电路中可以经由正向导通的D4形成回路,因此输出电压比虚地高一个PN结电压。此外,R1的负电流可以通过D3或者D2流通,这两个二极管究竟谁通,要看它们正极电压,此时D3正极电压高于Vcc,D3通,那么C1两端电压基本持平。
输入方波的正半周则D5截止,U1C的输入电流由R6产生,注入电流不能通过反向的D4,却可以从C1通过导通的D3构成积分电路,输出波形按积分特性线性下降;当电压下降到低于-3V,D2、D3通断状态转换,R1扣除积分电容电流后的剩余值,转从D2走,D3截止,U1C开环,在输入正电流驱动下迅速下跳,直到D4击穿后,维持在稳压值。
输入方波转向负值时,输出上升,稳压管断路,又进入开环,迅速上跳,达到-3V以上时D3重新联通,积分电路再次工作,由于此时积分电阻R5远小于上次的R6,积分波形上升比较迅速,直到D4正向导通,完成一个完整的绿色波形周期。
4、黄绿色波形也就好解释了:D3导通时,它与绿色波形相近(差一个PN结电压),D3截止时D2导通,被固定在Vcc电压上(也差一个PN结电压)。
5、我不明白的是设计出这样一个古怪的电路出于什么想法?有何用途?
2、蓝色波形是U1C反相端波形,只要反馈网络成立,根据“虚地”概念,应该是低电平,由于反馈网络包含二极管电路,在切换过程中,偶尔开环瞬间,产生一些毛刺。
3、绿色波形分段说明:
红色输入波形在负值期间,D5导通,R6、R5电流总和以R5为主,向外流出,在U1C电路中可以经由正向导通的D4形成回路,因此输出电压比虚地高一个PN结电压。此外,R1的负电流可以通过D3或者D2流通,这两个二极管究竟谁通,要看它们正极电压,此时D3正极电压高于Vcc,D3通,那么C1两端电压基本持平。
输入方波的正半周则D5截止,U1C的输入电流由R6产生,注入电流不能通过反向的D4,却可以从C1通过导通的D3构成积分电路,输出波形按积分特性线性下降;当电压下降到低于-3V,D2、D3通断状态转换,R1扣除积分电容电流后的剩余值,转从D2走,D3截止,U1C开环,在输入正电流驱动下迅速下跳,直到D4击穿后,维持在稳压值。
输入方波转向负值时,输出上升,稳压管断路,又进入开环,迅速上跳,达到-3V以上时D3重新联通,积分电路再次工作,由于此时积分电阻R5远小于上次的R6,积分波形上升比较迅速,直到D4正向导通,完成一个完整的绿色波形周期。
4、黄绿色波形也就好解释了:D3导通时,它与绿色波形相近(差一个PN结电压),D3截止时D2导通,被固定在Vcc电压上(也差一个PN结电压)。
5、我不明白的是设计出这样一个古怪的电路出于什么想法?有何用途?
追答
虚地是反相放大器的概念,因为运放增益极大,所以输入电压接近0,当同相端接地时,反相端电压也接近地电压,但并不通地,称“虚地”。
图1的输入电流画反了,应该向左边流动,所以和D4电流能够连上。
图2如果D4导通时,输出电压早已经是负的12V,因为D2存在,D3负极电压接近Vcc电压,不可能导通。如果输出电压较低,则D4不通,D3可以导通,积分电路为R6、C1、D3(作为开关管导通,看成一根导线)、运放。
因为“虚地”运放反相端节点电压不会有多大变化,应该用节点电流分析法进行,你用电压分析理解也可,定性变化方向不错,定量数值有点毛病。D4电流方向向右,左正右负,左边“虚地”右边自然是-12V。
电压迅速上升时,输出电压仍处于负值,从-12V向上走,D4左边是0电压, 阳极电压仅仅“上升”不够,要上升到超过阴极电压才能导通。所以原来是反向击穿而导通,当反向电压降低就不通了,直到变成正向电压才能再次导通。
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