运放方波振荡器
运放弛张振荡器(施密特触发 + RC 充放电):f = 1/(2RC·ln((1+β)/(1−β))),支持不对称输出摆幅;由频率反算 R;以及施密特触发器 + 积分器构成的方波 / 三角波发生器。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值;支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
弛张振荡器:β = R2/(R1+R2),阈值 VTH = β·VOH,VTL = β·VOL
tH = R3C·ln[(VOH − VTL)/(VOH − VTH)],tL = R3C·ln[(VOL − VTH)/(VOL − VTL)]
对称摆幅:f = 1 / (2R3C·ln((1+β)/(1−β)));β = 0.462(R2 ≈ 0.859R1)时 f = 1/(2R3C)
方波/三角波:f = R2 / (4R1R3C1),三角波峰峰值 = (VOH − VOL)·R1/R2
原理与说明
弛张振荡器:运放接成施密特触发器(R1、R2 正反馈),输出经 R3 对 C1 充电;电容电压到达上阈值 β·VOH 时输出翻转为低,电容反向充电到下阈值 β·VOL 时再次翻转。输出方波,电容上是近似三角的指数波形。
- 频率由 R3·C1 和 β 决定,与电源电压无关(摆幅对称时);摆幅不对称时占空比偏离 50%。
- 运放压摆率限制了最高频率:输出每次翻转需 (VOH − VOL)/SR,频率较高时请用比较器(LM393、TLV3501)代替运放,或选高速运放。
- 单电源供电时,R2 和 C1 的"地"改接到 V+/2 分压点(需电容去耦)。
方波 / 三角波发生器:同相施密特触发器(U1A)+ 反相积分器(U1B)首尾相接。积分器把方波积分成线性三角波,三角波到达施密特阈值 ±Vsat·R1/R2 时方波翻转。三角波线性度远好于 RC 电容电压,是函数发生器的基础电路;R1 < R2 才能起振。