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图5.0.1 （1）方波部分

方波的波幅由稳压管的参数决定，这里使用１０Ｖ，方波的周期取决于充放电回路RC的数值。若R或C其中一个增大，?和周期T均会增大，频率f也会增大。

计算周期T：

通过对方波发生电路的分析，可以想象，与改变输出电压的占空比，就必须使电容正向和反向充电的时间常数不同。利用二极管的单向导电性可以引导电流流经不同的通路，则占空比可调。

则可求出周期T：

?1?Rw1C?2?Rw2CT1??1ln(1?2R2/R1)T2??2ln(1?2R2/R1)T?T1?T2?RwCln(1?2R2/R1)

带入值得T=48.4?s f=1/T=20KHz

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图5.0.2 （２）三角波部分

在方波发生电路中，当阈值电压数值较小时，可将电容两端的电压看成为近似三角波。所以只要将方波电压作为积分运算电路的输入，在其输出就得到三角波电压。如图5.2.2的仿真结果所示，当方波发生电路的输出电压u01=-Uz时，积分运算电路的输出电压u0将线性下降；而当u01=Uz时，将线性上升。

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图5.2.1

积分电路的输入电压u01，而且u01不是+Uz，就是-Uz，所以输出电压的表达式为

式中u0(t0)为初态时的输出电压。设初态时u01正好从-Uz跃变为+Uz,则式子变为

积分电路反向积分，u0随时间的增长线性下降，一旦u0=-UT，再稍减小，u01将从+Uz跃变为-Uz。式子变为

U0(t1)为u01产生跃变时的输出电压。积分电路正向积分，u0随时间的增长线性增大，一旦u0=+UT，再稍加增大，u01将从-UZ跃变为+UZ，回到初态，积分电路又开始反向积分。电路重复上述过程，因此产生自己震荡。

由以上分析可知，u0是三角波，幅值为±UT；u01是方波，幅值为 ±UZ，由于积分电路引入了深度电压负反馈，所以在负载电阻相当大的变化范围里，三角波电压几乎不变。

设正向积分起始值为-UT，终了值为+UT，积分时间为二分之一周期，则有

1TUZ??(?UT)2 +UT=R6C

u0?1Uz?t1?t0??u0(t0)R6C

u0??1Uz?t1?t0??u0(t0)R6C u0??1u01?t1?t0??u0(t0)R6C

得出震荡周期

震荡频率

T?4R4R6CR5

1R5?T4R4R6C

调节电路中的R5，可以改变震荡频率和三角波的幅值。

f?仿真结果：

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图5.2.2 （3）正弦波部分

在三角波电压为固定频率或频变化很小的情况下，可以考虑用低通滤波（或带通滤波）的方法将三角波变换为正弦波，输入电压的频率等于输出电压的频率。

将三角波按傅里叶级数展开

uI(wt)?

11Um(sinwt?sin3wt?sin5wt?......)2925?

8其中Um是三角波的幅值。 电路如下图5.3.1

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