用RC振蕩器產(chǎn)生線性三角波

　　本設計實例可以避免產(chǎn)生標準張馳振蕩器的RC充電波形，代之以線性的上升/下降三角波。實例中使用正反饋來增加每半個周期的充電速率，并使曲線變直。

　　該振蕩器由施密特觸發(fā)比較器U1和同相加法器U2組成。振蕩是由與驅動張馳振蕩器相同的驅動原理實現(xiàn)的，當電容電壓達到滯后閾值時翻轉比較器輸出。這個滯后電壓HsV取決于比較器的正反饋環(huán)路中的R1和R2值。

　　滯環(huán)設定了C1上三角波的幅度。

　　比較器輸出是一種三角波，其幅度取決于U1的輸出級信號。這個信號被加法器之前的R3和R4所衰減，否則三角波將恢復為RC曲線。

　　由于V（D）必須穩(wěn)定，因此R3與R4的值低至周邊電阻的幾分之一；R3+R4是比較器的主要負載。建議采用小阻值（這里是1kΩ），與可接受的U1輸出負載相當，不過所有值都可以按比例擴大。

　　U2加法器將V（D）和電容電壓V（C）累加在一起，并乘以R7與R8定義的增益2。它的輸出通過R9給C1充電。當V（D）為±½ V（U1Out），電容電壓將表現(xiàn)為線性斜率的直線，進而形成三角波。

　　加法器的輸入電阻R5與R6將兩個電壓除以2。巴克豪森穩(wěn)定性準則要求單位增益以完成振蕩，因此加法器增益必須恢復這個損耗：

　　如果R5=R6和R7=R8，那么Vout = V（C） + V（D）。

　　累加過程可以描述為兩個時間函數(shù)：一個從T0到T1，其中因V（D）是正值，故V（C）T0 = -HsV，V（C）T1 = +HsV；另一個從T1到T2，過程與之相反：因V（D）是負值，故V（C）T2 = -HsV。每個整數(shù)部分必須為零，因為不存在直流偏移。

　　求解該方程通式，其中V（C）初始值為0，V（D）在正負之間翻轉：V（C）的最優(yōu)解是V（D）和時間的線性函數(shù)。當V（C）達到±HsV時，V（D）將在正和負之間翻轉。如果V（D）增加，頻率也隨之增加。

　　運放的擺率限制了這種應用的頻率。比較器輸出必須保持方波形狀，因此最小周期可以用總偏移和因子10進行定義：

　　在這個最大頻率點，經(jīng)過R9和C1的加法器輸出電流必須可以由運放來驅動。如果必要的話，可以計算RC阻抗和C1的值——在這個例子中，為了滿足2kΩ的總要求：R9= 1kΩ， XC = 1kΩ。

　　輸出頻率等于：

　　通過R4在V（D）中增加直流分量可以對占空比進行調整。可用的調整范圍大約是10%-90%。