（中职）第七章 电子技术基础与技能（电子信息类） -【中职专用】《电子信息类》同步教学课件

第7章 正弦波振荡器 7.2 LC振荡器  7.1 正弦波振荡器的基本知识  7.3 石英晶体振荡器  7.4 RC正弦波振荡电路  学习目标  1.了解正弦波振荡器常用的电路类型  2. 理解正弦波振荡器电路的基本结构 7.1 正弦波振荡器的基本知识 正弦波振荡器：一种不需外加信号作用，能够输出正弦信号的自激振荡电路。 图7-1 收音机振荡电路的实验测试板 由于正弦波振荡器所产生的信号是某一特定频率的信号，所以，必须有元件进行频率选定。利用在不同频率的输入信号下呈现不同电抗的元件电感L或电容C可以实现选频率的选定。 根据选频网络所采用的元件不同，正弦波振荡器又分为LC振荡电路、RC振荡电路和石英晶体振荡器。 1. LC并联谐振回路 图7-2 LC并联电路 LC回路如图7-2所示。只有信号频率为某一个数值(频率f=fo)时， ，网络呈电阻性且总的阻抗值最大Z=L/（rC），其中r是谐振回路的损耗电阻。频率fo即是LC并联网络的谐振频率。 2．自激振荡电路的结构 图 7-3 自激振荡器结构框图 自激振荡器的结构如图7-3所示，由放大电路、选频网络、稳幅电路和反馈电路构成，作用如下： (1)放大电路：具有信号放大作用，通过电源供给振荡电路所需的能量。 (2)反馈网络：作用是形成正反馈。 (3)选频网络：选择满足振荡条件的某一个频率，形成单一频率的正弦波振荡。 (4)稳幅电路：使振幅稳定，改善波形。 自激振荡器能够振荡的相位条件是： =A+F =2n （n=0，1，2，3……）　　　　　　　　　　　　　　 其中A为放大器的增益，F反馈电路的相移。上式说明反馈回路必须是正反馈。 由于振荡时，输出信号的幅度必须不断地上升，所以有 ，这称为起振的幅度条件。其中 A是放大器的 电压增益，F是反馈电路的反馈系数。 同时，由于信号的幅度不可能无穷无尽地增大，信号放大到 一定时，放大电路进入行非线性区，稳幅电路使放大器的放 大倍数A下降，最终与反馈系数F的乘积 ，从而使信号的输出幅度稳定不再上升增长，电路进入正 常振荡工作状态。 称为幅度平衡条件。 3. 正弦波振荡电路的判断 判断电路能否产生正弦波振荡的步骤如下： (1)检查电路的基本组成，一般应包含放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节等。 (2)检查放大电路是否工作在放大状态。 (3)检查电路是否满足振荡产生的条件。一般情况下，幅度平衡条件容易满足，重点检查是否满足相位条件和起振条件。 判断电路是否满足相位条件采用瞬时极性法，沿着放大电路和反馈电路判断反馈的性质。如果是正反馈则满足相位条件，否则不满足相位条件。具体判断步骤如下。 a.断开反馈支路与放大电路输入端的连接点。 b.在断点处的放大电路输入端加信号ui，并设其极性为正(对地)，然后，按照先放大支路，后反馈支路的顺序，逐次推断电路有关各点的电位极性，从而确定ui和uf的相位关系。 c.如果ui和uf在某一频率下同相，电路满足相位平衡条件。否则，不满足相位平衡条件。 例7.1： 判断图7-4所示电路能否产生自激振荡。 解： (1) 图7.4(a)中，VT基极偏置电阻RB2被反馈线圈Lf短路接地，使VT处于截止状态，不能进行放大，所以电路不能产生自激振荡。 (2) 相位条件：采用瞬时极性法，设VT基极电位为“正”，根据共射电路的倒相作用，可知集电极电位为“负”，于是L同名端为“正”，根据同名端的定义得知，Lf同名端也为“正”，则反馈电压极性为“负”。显然，电路不能自激振荡。 在图7-4(a)所示的电路中接入隔直电容Cb，如图7-4（b）所示。因隔直电容Cb避免了RB2被反馈线圈Lf短路，同时反馈电压极性为“正”，电路满足振幅平衡和相位平衡条件，所以电路能产生自激振荡。 7.2 LC振荡器 LC振荡器可分为变压器耦合式振荡器和三点式振荡器。 7.2.1 变压器耦合式LC振荡器 1． 电路结构 电路特点是：用变压器耦合方式把反馈信号送到输入端。 2． 工作原理 设VT基极瞬间电压极性为正，则集电极极性应为负， 根据同名端的定义，基极所接反馈线圈极性上为正，下 负，与原信号极性相同，为正反馈，满足相位条件。选择 合适的参数，使电路具有足够大的放大倍数，电路就能振 荡，调节Rp可改变输出幅度。 变压器耦合振荡电路的振荡频率为 若调节L、C，可改变振荡频率。 【例7.2】调试图7-5(a)所示电路时，如果出现下列现象，请予以解释。 （1）对调反馈线圈的两个接头后就能起振； （2）调R1、R2或R3阻