方波電壓只有高電平和低電平兩種狀態(tài)。下圖是一個基本的方波形成電路,它由反相輸入的滯回比較器和 rc 電路組成。 rc 回路既作為延遲環(huán)節(jié),又作為反饋網(wǎng)絡(luò),通過 rc 充放實現(xiàn)輸出高低電平的自動轉(zhuǎn)換。 圖中滯回比較器的輸出電壓 u o = ± u z ,閾值電壓為
± u t =
當輸出電壓為高電平 +u z 時,同相輸入端電位 u p =+u t 。輸出電壓 u o 通過 r 3 向電容 c 正向充電,如圖中實線箭頭所示。隨著時間上升,電容電壓即運放反相輸入電壓不斷上升。當該電壓稍大于 +u t 時,集成運放輸出電壓迅速變?yōu)榈碗娖剑?u z ,同時同相輸入端電位 u p 從 +u t 躍變?yōu)椋?u t 。隨后,電容器通過 r 3 放電,如圖中虛線所示。隨著放電不斷進行,電容電壓即反相輸入端電壓不斷下降。當該電壓一旦稍小于- u t 時,輸出電壓便以- u z 躍變到+ u z ,電容又開始被正向充電。新的一輪變化又開始,電路周而復(fù)始地變化,自激振蕩產(chǎn)生方波輸出。下面是電容電壓和輸出電壓的變化波形:
從以上分析可以看出,若改變電容器的充放電時間常數(shù),便可以改變輸出方波的占空比。下圖是占空比可調(diào)的方波產(chǎn)生電路:
由圖可見,電容的充電回路為rw1 ,d1 ,r3 和c ,而放電的回路為r3 ,d2和rw2。調(diào)節(jié)電位器rw ,可得到不同的rw1和rw2 ,從而得到不同的充放電時間常數(shù)以及占空比不同的輸出方波。