2019电赛综合测评方案详算：振荡电路理论与计算详解

该文档详细介绍了2019年电子设计竞赛中一个振荡电路的设计与理论计算过程。作者首先假定所有器件为理想状态，以便于简化计算，强调了运放的轨到轨输出特性。振荡电路的主要目标是产生方波信号，其工作原理基于运放的非线性行为，即运放输出在电容C2两端电压超过阈值时切换状态。 计算部分包括以下几个关键步骤： 1. 运放电压计算：根据运放输出的两个状态（高电平和低电平），分别确定同相端的电压。利用公式计算得出高电平时的电压为约3.36V，低电平时的电压为约1.64V。 2. RC充电时间计算：当运放输出高电平时，电容C2通过R2充电。通过RC充放电公式计算充电时间，考虑到电位器阻值影响，实际计算得到的充电时间为约1.64μs。 3. 放电时间计算：电容放电时，同样的方法应用于计算，放电时间为约0.64μs，从而确定整个周期的时间，约为2.28μs。 4. 频率计算：基于上述周期，振荡频率大约为31.6kHz。实际应用中，可能需要通过调节电位器R2来调整频率以符合竞赛要求。 5. 元件参数选择：电阻R4和R5选择较小值以减小输出阻抗的影响，这里选取1k欧姆并串联0.1μF电容C3。R1和R3的选择则影响迟滞窗口，根据需要的电压差（约为1.11V）和电容C2的特性，初步设定R3为10k欧姆，R1为20k欧姆。 这份3000多字的文档不仅包含了详细的理论分析，还提供了实际操作中的参数选择建议，对于理解并仿真实验电路的构建具有重要的指导作用。阅读者可以根据文档内容结合电路图进行实践操作，如有疑问，可以直接联系作者进行讨论。