5.3 常用正弦波振荡器（教案）- 高一《电子技术基础与技能》同步教学（高教版·第3版）

【课题】 5.3常用正弦波振荡器 【教学目的】 1,掌握LC振荡器的电路组成及工作原理。 2,掌握RC桥式振荡器的电路组成及工作原理。 3,了解石英晶体的压电效应、石英晶体谐振器的振荡频率。 4.理解串联型和并联型石英晶体振荡器的电路形式与工作原理。 5,会判断电路能否产生振荡。 6,会计算常用正弦波振荡器的振荡频率。 【教学重点】 1,变压器料合LC振荡器的电路组成及工作原理。 2.三点式LC振荡器的电路组成特点及工作原理。 3,RC串并联电路的选频特性，C桥式振荡器的电路组成及工作原理。 4.石英晶体谐振器的振荡频率。 5.串联型和并联型石英晶体振荡器的电路形式、振荡频率与工作原理。 6.计算各种常用振荡器的振荡频率算。 【教学难点】 1,变压器耦合LC振荡器的工作原理。 2.三点式LC振荡器的电路组成特点。 3,RC申并联电路的选频特性，RC桥式振荡器工作原理。 4.石英品体谐振器的振荡频率。 5.串联型和并联型石英晶体振荡器的工作原理。 1 【教学参考学时】 4学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 振荡器是一个频率源，用来产生所需的各种频率信号，被广泛应用于广播、通信、自动控制、家电 产品等领城。 二、讲授新课 正弦波振荡器的分类如框图5.7所示。 T一时+h实 根据选频电路组 变压器把合式 n冖坏单恒些吹 林华环 石英品体振荡器 图5.7正弦波振荡器的分类框图 5.3.1LC振荡器 1.变压器耦合式LC振荡器 (1)共发射极变压器耦合LC振荡器 2 o+Vcc R 反惯回基极的 75 假设基极的 ①电路结构特点如图5.8所示。 ②工作原理初始信号经LC选颜回路选出频率为。的振荡信号，经L4正反馈到振荡管基极，由放 大器进行放大，再选频，再放大·，不新循环，振荡由弱到强逐渐建立，当信号幅度增大到使振荡管超出 线性放大区时，放大器的Av下降，电路自动满足振幅平衡条件AvF=1,作等幅振荡。 该电路只要变压器L56与L4匝数比恰当，电路易满足起振条件AvF>1。 (2)共基极变压器耦合LC振荡器 ①电路结构特点：电路如图5.9所示，图中旁路电容C1使振荡管基极交流接地；隔直耦合电容C2, 将选频回路中的一部分振荡信号反馈到振荡管的发射极：L1为反馈线圈，将放大后的信号送回到选频回路， 以补充回路中的能量损耗，维持电路持续振荡。 ②工作原理LC回路选出的振荡信号通过C1、C2加到振荡管V的基射极之间，经过V放大后，由 L,耦合到选频回路，形成电路的正反储。在满足振幅条件下，申路产牛振荡。 +Vcc 图5.9共基极变压器耦合LC振荡器 (3)LC振荡器的振荡颜率 变压器耦合振荡电路的振荡频率等于LC并联回路的固有振荡频率，即 1 f0= 2πv√LC 调节LC并联谐振回路中的电感量L或电容量C,均可改变电路的振荡频率。 2.三点式LC振荡器 三点式LC振荡器的电路结构特点：LC振荡回路的3个端点与振荡管的3个电极相连。 (1)电感三点式振荡器 ①电感三点式振荡器的电路原理图如图5,10(a)所示，图5.10(6)为交流通路。 R (a)电路原理图 (b)交流通路 图5.10 电感三点式振满器 ②电路振荡频率 6=2mJLc2π☑+b,+2M)C 4 式中，M为L1与L2之间的互感系数。 ③电路特点：容易起振，振荡频率高，一般可达到几十兆赫。但波形失真大，只适用于对波形要求不 高的场合中。 (2)电容三点式振荡器 ①电容三点式振荡器的电路原理图如图5.11(a)所示，图511(6)为交流通路。 +Ec Rc Ch 人人 (a)电路原理图 (b)交流通路 图5.11电容三点式振荡器 ②电路振荡频率为： 1 (5-9) f。= 2元 CC: C+C: ③电路特点：振荡频率高，输出波形较好，但频率调节不方便，适用于对波形要求高、振荡频率高且 频率固定的场合。 (3)改进型电容三点式振荡器 ①电容三点式振荡器的电路原理图如图5.12(a)所示，图512(b)为交流通路。 o+Vcc (a)改进的电容三点式电路原理图 (b)交流通路 图5.12改进型电容三点式振荡器 ②电路振荡频率为： fo2LC ③电路特点：振荡波形好，频率比较稳定，但频率调整范围不大。 5.3.2RC振荡器 1.RC串并联电路的选频特性 RC串并联电路如图5.13a)所示，若取R1=Rz=R,C=C2=C,其幅频特性曲线和相频特性曲线如 图5.13(b)和(c)所示。 F(Vo/Vi) 900 1/3 R (a)RC串并联电路 (b)幅频特性曲线 (c)相频特性曲线 图5.13RC串并电路的选颜特性 C串并联电路具有选频特性，即当输入信号频率∫=∫。(= 时，输出电压V。幅度最大，为 2πRC 输入电压幅度的 3即F= 。=上，且输出电