6.1 正弦波振荡器（课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（科学出版社）

项目六 制作模拟报警器 6.1 正弦波振荡器 学习目标： 1) 学会判别正反馈。 2) 明确自激振荡的两个基本条件 3) 会画典型的LC振荡器 4) 认识晶体振荡器。 6.1.1 自激振荡与正反馈 话筒将人的说话声转换成微弱的电信号后，经过扩音机放大后放驱动扬声器，还原成较强的声音。如果将话筒靠近扬声器，则扬声器发出的较强的声音又传递回话筒，再经扩音机放大，更强的声音传递回话筒，再放大，输出……如此循环，较微弱的声音就变成了刺耳的啸叫，这一过程称为正反馈过程，即放大器反馈的信号使输入信号得到加强。 无线发射接收示意图 6.1.1 自激振荡与正反馈 接通电源瞬间，VT导通，L上的感应电压经L1反馈回VT的基极，使VT的基极电压上升，L上感应出更强的电压，又经L1反馈回到VT的基极，电压更高……，此时电路进入振荡状态。这种无需外加信号而靠振荡器内部正反馈作用维持振荡的方式称自激振荡。 变压器反馈式振荡器 要维持振荡的持续进行，必须弥补振荡器的能量损耗。自激振荡须满足二个条件，才能维持等幅振荡。 6.1.1 自激振荡与正反馈 6.1.2 LC正弦波振荡器 正弦波振荡器的组成： (1)放大电路：具有信号放大作用，用于维持振荡器的振荡，满足等幅振荡的条件。 (2)反馈网络：形成正反馈，满足相位平衡条件。 (3)选频网络：具有选择单一频率，形成稳定频率的正弦波振荡器。 变压器反馈式振荡器 6.1.2 LC正弦波振荡器 (1)电路组成 ①放大电路：分压式偏置的共射极放大器。 ②选频网络：由L、C组成LC并联选频网络，振荡频率计算公式： （6.2） ③反馈网络:L1为反馈绕组，反馈信号从VT的基极输入，形成正反馈。 (2)振荡条件 相位平衡条件：由L1正确的同名端来保证。反馈信号的大小可由L、L1的匝数比进行调整。 (3)电路特点 容易起振，输出波形失真较小，但损耗较大，频率稳定度不高。 1、变压器反馈式振荡器 第页 6.1.2 LC正弦波振荡器 2.电感反馈式LC正弦波振荡器 (1)电路组成 L与L1合并成一个线圈，如图所示。 ①放大电路：VT组成分压偏置式放大电路。 ②选频网络：L1、L2、C构成LC并联选频回路，作为VT的集电极负载，振荡频率为： （6.3） M为电感L1、L2间的互感系数。 ③反馈网络：L2产生反馈信号加到VT的基极。 (2)电路特点 振幅大，易起振，振荡频最高可达几十兆赫。 输出电压波形中高次谐波含量较多，常用于对波形要不高的场合。 电感反馈式振荡器 6.1.2 LC正弦波振荡器 3.电容反馈式振荡电路 电容反馈式振荡器 (1)电路组成 VT构成放大电路。 ①选频网络：C1、C2、L组成LC并联选频回路。 ②反馈网络：电容C1、C2分压反馈信号，电容C2两端的电压反馈回VT的基极是正反馈，满足振荡器相位平衡条件。 (2)振荡频率：由LC回路的谐振频率确定，可由下式计算 （6.4）其中： (3)电路特点： 输出波形好，振荡频率较高，调节频率不易。 6.1.3 晶体振荡器 晶体振荡器是由石英晶体(SiO2 )做成的振荡器，简称晶振。其振荡频率稳定性相当高，在对振荡频率稳定性要求高的场合中应用广泛，如频率计、时钟、电视机、计算机。 6.1.3 晶体振荡器 1、石英晶体的特性。 压电效应。在石英晶体两端加一个交变电压，晶体就会产生与该交变电压频率相同的机械振动；晶体的机械振动，又会在晶体两个电极之间产生一个交变电场。当晶体两端外加的交变电压频率与晶体固有振动频率相同时，其振幅剧增，达到最大，这种现象称压电谐振。 石英晶体固有的谐振频率取决于晶片的几何形状、切片方向等。其体积越小，谐振频率越高。 6.1.3 晶体振荡器 2、石英晶体振荡器 (1)并联型晶体振荡器 用晶振代替电感L，得到并联型石英晶体正弦波振荡