普通元件構(gòu)成的超低頻鋸齒波發(fā)生電路

電路的功能

提到鋸齒波，人們馬上就會(huì)聯(lián)想到由OP放大器或分立元件構(gòu)成的密勒積分電路，但周期很長(zhǎng)的超低頻鋸齒波發(fā)生電路，因OP放大器的輸入偏流或積分分電容器的絕緣電阻等因素的影響，會(huì)造成線性惡化，為解決此問題，可采用計(jì)數(shù)器和D-A轉(zhuǎn)換器，使時(shí)間周期不受限制。但是，如果把輸出波形放大就會(huì)呈階梯狀，為了使波形看起來成直線狀，D-A轉(zhuǎn)換器的倍數(shù)要比較多，具體位數(shù)可根據(jù)應(yīng)用目的確定。

本電路不使用D-A轉(zhuǎn)換器IC也能達(dá)到相同的目的，從而降低了成本。

電路工作原理

本電路由時(shí)鐘振蕩器IC1、10位計(jì)數(shù)器IC2、R-2R梯形網(wǎng)絡(luò)、基準(zhǔn)電壓發(fā)生器IC2、緩沖放大器A1等構(gòu)成。時(shí)鐘振蕩器采用C-MOS門電路的非穩(wěn)定乘法器，適于低頻振蕩。如果假定計(jì)數(shù)器的倍數(shù)為N，所需的振蕩頻率F則為F=2NF=1024FO首先C1選取適當(dāng)?shù)娜萘?，然后?yīng)用R3+VR1=1/2.2F.C1公式，算出振蕩頻率，VR1必須使振蕩頻率具有±20%的調(diào)節(jié)范圍，這是因C-MOS IC的門限電壓或電容器C1的誤差所致。電路中加了保持輸出端子，這樣可以在任何時(shí)間停止振蕩，計(jì)數(shù)器IC為C-MOS二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，增加位數(shù)可產(chǎn)生高精度的鋸齒波。C-MOS IC的輸出電壓VOH及VOL大致等于VDD和VSS，但必須減少附加電流，因此R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)的阻值取75K和150K，阻值較高。

如果VDD不能穩(wěn)定，鋸齒波的振幅就會(huì)發(fā)生變化，須用三端子調(diào)節(jié)器使C-MOS電路電源穩(wěn)定。

梯形電阻網(wǎng)絡(luò)的輸出電阻較大，為75K，所以必須有緩沖放大器A1為了獲得10V的振幅，放大倍數(shù)設(shè)定為2。

輸出波形是把0~10V的電壓分割成1024等份的階梯波，頻率不變時(shí)，增加電容器C3可使上升時(shí)間延長(zhǎng)，獲得平滑波形C3≈1/2（2/πF*75*10的3次方）。

調(diào)整

把鋸齒波的周期設(shè)定為100秒，時(shí)鐘頻率為1024*0.01=10.24HZ。頻率低，整個(gè)電路的檢測(cè)很困難，最好在高頻下檢測(cè)，如果有頻率計(jì)數(shù)器，則可以直接計(jì)算時(shí)鐘輸出。

VR2是失調(diào)調(diào)節(jié)電位器，用來調(diào)節(jié)A1輸出，使其在計(jì)數(shù)器復(fù)位時(shí)輸出為0。

輸出振幅由3端子調(diào)節(jié)器的電壓確定，要想準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)，可在反饋電阻R5上并聯(lián)一個(gè)1K的可變電阻。