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[科普中国]-运放组成锯齿波发生器

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由运放组成的电路是滞回特性比较器,输出矩形波,运放组成一个积分器,输出锯齿波。

影响密勒电路扫描线性的主要因素当传统的示波器锯齿波扫描电路输出电压为士60 V 时,非线性度约1%。目前发展的集成运放组成的锯齿波发生器线性度好,但输出电压低。锯齿波发生器可采用密勒扫描电路和恒流扫描电路,但密勒扫描电路的慢扫描性能优于恒流扫描。它们的工作原理归根到底就是如何维持电容器充电电流的恒定。1

锯齿波发生器电路原理由于研究课题中所需的锯齿波电压频率在10 ~ IK H Z 内要连续可调,电压幅度又特别大。为了克服常规密勒扫描电路的局限性,提高放大器的增益,采用了由集成运放组成的积分器,产生高线性度锯齿波。充电电源通过电阻R 给电容C 充电时,运放输出端电位U 线性下降,当U 达到门限电路的下限电平时,门限电路控制开关电路使之闭合,积分器快速放电,U 急速上升。当U 达到门限电路的上限电平时,开关打开,充电电源又给积分器充电,重复以上过程,就形成锯齿波电压。为了进一步减小锯齿波的非线性误差,还采用了稳定的充电电源和电平移动电路等措施。电平移动电路的作用是采取等电位法来减小开关漏电带来的误差。

锯齿波非线性误差分析通过分析及参数测试,影响线性度的原因为:基准充电电源、积分器、高压放大器带宽、( 积分器在充放电过程中,除积分电阻外还存在运放的输入电阻,积分电容及其它分布电容的吸收效应引起的漏电阻)、线性度测量装置。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所