第五章 正弦波振荡电路（PPT）-2021-2022学年高一《电子基础技术与技能》同步教学

第五章 正弦波振荡电路 正弦波振荡电路的基础知识 1 LC正弦波振荡电路 2 RC正弦波振荡电路 3 点击此处结束放映 任务一 正弦波振荡电路的基础知识 活动一 正弦波振荡电路的组成 活动二 正弦波振荡电路产生振荡的条件 点击此处结束放映 活动一 正弦波振荡电路的组成 一、振荡现象 如图5-1所示。这时只有通过改变话筒的方向或减小放大电路的增益，才能消除振荡。 点击此处结束放映 放大电路在没有输入信号的情况下就没有输出信号，而振荡电路是在没有输入信号的情况下，仍有一定频率和幅值的输出信号(这种现象称为放大电路的自激振荡)。 根据上述的分析，图5-2(b)是用示波器观察到的图5-2(a)电路输出波形，它是调谐放大电路。 点击此处结束放映 二、正弦波振荡电路的组成 图5-3(a)是振荡电路。图（b）是用示波器观察到的输出波形。振荡电路是一种能量转换电路。 点击此处结束放映 1. 放大电路 放大电路必须有能量供给，结构合理，静态工作点合适，具有放大作用。图5-3中的三极管VT是放大管，Rb1，Rb2和Re组成固定分压式电流串联负反馈偏置电路。 点击此处结束放映 2.选频网络 为保证正弦波振荡电路具有单一的工作频率，要求电路仅对某个特定的频率信号产生谐振。根据选频网络的不同，正弦波振荡电路可分为LC振荡电路、RC振荡电路。 点击此处结束放映 3.正反馈网络 将输出信号正反馈到放大电路的输入端，作为输入信号，使电路产生自激振荡。 点击此处结束放映 活动二 正弦波振荡电路产生振荡的条件 一、振荡电路的起振条件 要使振荡电路起振，除必须同时满足振幅平衡条件和相位平衡条件之外，还必须预先给它一个起振的初始信号。 因此，振荡电路产生振荡的起振条件为 式中，F为反馈系数，A为放大倍数。 点击此处结束放映 二、振荡电路的平衡条件 1．相位平衡条件 由于电路中存在电抗元件及电路的倒相作用，放大电路和反馈网络都会使信号产生一定的相移。为实现正反馈，必须使以上2种相移的综合结果形成正反馈，这就是振荡电路相位平衡条件。即 点击此处结束放映 2. 振幅平衡条件 为使振荡电路维持等幅振荡，必须使它的反馈信号uF的幅度、相位与净输入信号u′i相同。即 根据已学知识，放大电路的电压放大倍数Au=uoui，反馈系数F=ufuo，得振荡电路的振幅平衡条件： 点击此处结束放映 三、检查正弦波振荡电路的一般步骤 （1） 检查电路的交流通路是否正确及是否存在正反馈和选频网络。 （2） 检查电路的直流通路是否正确。为满足起振条件，起振时应使放大电路工作在线性放大区。 点击此处结束放映 任务二 LC正弦波振荡电路 活动一 变压器反馈式LC振荡电路 活动二 三点式振荡电路 点击此处结束放映 活动一 变压器反馈式LC振荡电路 一、LC并联回路具有选频特性 由电工学知识可知，在如图5-5所示的LC并联回路中，当信号频率f与LC回路固有频率(f0=1/（2πLC)相等时，电路会产生谐振。换言之，LC并联回路具有选频的特性。 点击此处结束放映 二、变压器反馈式LC振荡电路 1.电路组成 如图5-6所示为变压器反馈式LC振荡电路。 由图可知，选频回路是LC并联谐振回路，它接在三极管的集电极作为集电极负载；正反馈网络由L与L′通过互感耦合线圈构成；基本放大电路由振荡管(三极管)及其偏置电路组成；耦合电容Cb起隔直流并保证反馈信号送到三极管基极的作用。 点击此处结束放映 点击此处结束放映 2.相位平衡条件 从图5-6中的瞬时极性可知，反馈信号从L′上端取出，经耦合电容Cb输送给振荡管的基极，电路满足φ=2nπ的条件(图中L与L′上端的黑圆点是“同名端”符号)。 点击此处结束放映 3.电路起振条件 式中，rbe为振荡管输入电阻，R为LC谐振回路的损耗电阻，M为互感系数。 点击此处结束放映 4.电路振荡频率 点击此处结束放映 5.振荡原理 当接通电源时，在电路中激起一个很小的电流变化信号，只有与LC选频谐振频率f0相同的那部分电流变化信号才能通过L与L′的互感耦合，由此产生的耦合信号(L′的信号电压uf)被送到放大电路的输入端，经VT放大后，正反馈，再放大、再反馈…… 如此反复循环，使输出信号的幅度很快增加。当振荡电路的输出达到一定幅度后，稳幅环节就会使输出减小，维持一个相对稳定的稳幅振荡。 点击此处结束放映 【例5-1】 有一个频率是10~100 kHz的LC振荡电路，它的振荡回路中电感线圈的电感是L=250μH，试求该谐振回路中电容C的变化范围。 点击此处结束放映 活动二 三点式振荡电路 一、三点式振荡电路的结构特点及相位平衡条件 在三点式振荡电路中，振荡的相位平衡条件是振荡管的三个电极分别与LC谐振回路的三个端点相连