[运放] 单稳态多谐振荡器公式推导

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 楼主 | 2018-1-11 08:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
这里有个单稳态多谐振荡器的式子不知道怎么得来的,只是告诉你在稳定状态下,VO=L+,同相端电压为0,反相端电压为-VREF,一个幅度比VREF高的正输入脉冲VI可以触发该电路,通常情况下,C1R1<<C2R2,脉冲信号的宽度T为:T=C2R2ln[(L+-L-)/VREF],电路图如下:

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| 2018-1-11 08:56 | 显示全部楼层
脉冲信号的宽度,实际上就是一阶RC电路由一个状态变化到另一个状态的时间。
 楼主 | 2018-1-11 09:11 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-1-11 08:56
脉冲信号的宽度,实际上就是一阶RC电路由一个状态变化到另一个状态的时间。 ...

想知道T=C2R2ln[(L+-L-)/VREF]这个公式怎么推导出来的。
| 2018-1-11 09:34 | 显示全部楼层
奥巴羊 发表于 2018-1-11 09:11
想知道T=C2R2ln[(L+-L-)/VREF]这个公式怎么推导出来的。

稳态时运放同相输入端为地电位,反相输入端为-VREF,运放输出为高电平(接近电源电压VCC)。触发后电路进入暂稳态,运放输出为低电平(接近电源电压VEE)。该公式就是R2C2由暂稳态变化到翻转(回到稳态,这要求同相输入端为-VREF)的时间。
| 2018-1-11 09:55 | 显示全部楼层
啥叫单稳态多谐振荡器
 楼主 | 2018-1-11 10:05 | 显示全部楼层
gujiamao12345 发表于 2018-1-11 09:55
啥叫单稳态多谐振荡器

这个内容我还刚接触,现在还不太清楚,不过这个内容我主要关注的是公式推导。
| 2018-1-11 10:18 | 显示全部楼层
gujiamao12345 发表于 2018-1-11 09:55
啥叫单稳态多谐振荡器

单稳态触发器,现在常放在数字电路教材中讲授,例如《电子技术基础.数字部分.(康华光.第5版)》第8章。

评论

gujiamao12345 2018-1-11 10:20 回复TA
那单稳态多谐振荡器呢 
| 2018-1-11 10:41 | 显示全部楼层
是否可以叫做它激多谐振荡?
 楼主 | 2018-1-11 10:44 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2018-1-11 10:41
是否可以叫做它激多谐振荡?

书上是这么说的,另外说一下,书名为《微电子电路第五版下册》,虽然我知道这个电路会翻转,就不知道这个公式是怎么推导出来的。
| 2018-1-11 10:48 | 显示全部楼层
我还没有动手试一试,是不是每来一个V1信号,就振荡一次?
 楼主 | 2018-1-11 10:55 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2018-1-11 10:48
我还没有动手试一试,是不是每来一个V1信号,就振荡一次?

书上没有说,只是表明脉冲宽度可以由VREF控制,从公式上看跟输入信号没有关系。
| 2018-1-11 14:51 | 显示全部楼层
奥巴羊 发表于 2018-1-11 10:44
书上是这么说的,另外说一下,书名为《微电子电路第五版下册》,虽然我知道这个电路会翻转,就不知道这个 ...

“虽然我知道这个电路会翻转,就不知道这个公式是怎么推导出来的。”

如果真正理解电路如何翻转,此公式随手即可写出。
| 2018-1-11 15:36 | 显示全部楼层
LZ:

此类问题如果学过《电路原理》之类课程的话,应该是不困难的。

这里就说一下。
| 2018-1-11 15:45 | 显示全部楼层
首先注意这个关系:“C1R1<<C2R2”

这说明前面的那个RC时间常数远小于后面的那个,意味着在后面那个“到位”前,前面的那个早就基本“到位”。也就是说,运放的负输入端在达到大于零电位后,很快就回复到-Vref。
| 2018-1-11 15:50 | 显示全部楼层
现在给个“公式”:

    Ut-U∞=(U0-U∞)e^(-t/τ)

其中U0是初始时间(t=0)电压,U∞则是时间趋于无穷的电压,τ是时间常数(相关RC)。

这个式子常用。

| 2018-1-11 16:13 | 显示全部楼层
在这里,U0=L- - L+,U∞=0,Ut=-Vref,τ=R2C2,那么就有:

    -Vref=-(L+-L-)e^(-t/(R2C2))

则有

    t=R2C2ln((L+-L-)/Vref)

注:L+为运放正饱和电压,L-为运放负饱和电压。

| 2018-1-11 16:17 | 显示全部楼层
此例,说明了《电路原理》作为《模拟电路》基础的重要性。
| 2018-1-11 17:37 | 显示全部楼层
实际就是RC的时间。
 楼主 | 2018-1-11 18:04 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2018-1-11 16:13
在这里,U0=L- - L+,U∞=0,Ut=-Vref,τ=R2C2,那么就有:

    -Vref=-(L+-L-)e^(-t/(R2C2))

谢谢大神的帮助
| 2018-1-12 12:49 | 显示全部楼层

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