项目6 制作音频信号发生器（课件）-《电子技术基础与技能》同步教学（苏教版）

制作音频信号发生器 项目6 在模拟电路中，常需要使用各种波形的信号，如正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等，作为测试信号或控制信号，能产生这些信号的电路叫振荡电路。 1.掌握振荡电路的组成框图及类型 2.理解自激振荡的条件 3.能识读LC振荡器、RC振荡器、石英晶体振荡器的电路图 知识目标 4.了解振荡电路的工作原理，能估算振荡频率 5.了解几种其它波形发生器的电路结构 1．能安装与调试RC桥式音频信号发生器 2．能用示波器观测震荡波形，能用频率计测 量振荡频率 3. 能排除振荡器的常见故障 技能目标 石英晶体正弦波振荡器 正弦波振荡器 RC振荡器 LC振荡器 制作音频信号发生器 示波器和频率计的使用 安装与调试RC桥式音频信号发生器 相关知识 实训项目 技能训练 项目小结 非正弦波发生电路 信号产生电路 (振荡器) 分 类 正弦波振荡 非正弦波振荡： RC 振荡器(1 kHz ~ 数百 kHz) LC 振荡器(几百 kHz 以上) 石英晶体振荡器(频率稳定度高) 方波、 三角波、 锯齿波等 主要性 要求能： 输出信号的幅度准确稳定 输出信号的频率准确稳定 振荡器 正弦波信号 产生电路 RC正弦波振荡器 LC正弦波振荡器 石英晶体振荡电路 正弦波振荡电路的工作原理 一、振荡条件 放大器 反馈网络 Ui • Au • Fu • Uo • Uf • RL 微弱的电扰动中，某一频率成分通过正反馈逐渐放大，则产生正弦振荡。 • • • • • • • • — 振幅平衡条件 — 相位平衡条件 n = 0, 1, 2,  • • 二、起振条件 起振条件 放大器 Au 反馈网络 Fu Uo Uf Ui Au = 1/Fu Au Fu < 1 • • 三、电路的组成和起振的判断 1. 放大电路 Au 2. 正反馈网络 Fu 3. 选频率网络—实现单一频率的振荡 4. 稳幅环节—使振荡稳定、波形好 满足振荡条件 组成: 放大器 选频正 反馈网络 Uo Uf Ui 选频 放大器 正反馈 网络 Uo Uf Ui 判断: 1. 检查电路组成 2.“Q”是否合适 3. 是否满足起振条件 • • • RC 正弦振荡 一、RC 桥式振荡电路  0 Fu  .  0 f 90 -90 • 1. RC 串并联选频网络 式中: 0 = 1/RC 当  = 0 时 Fu= 1/3 .  = 0º 2. RC 桥氏振荡电路 电路： 振荡频率 8 C R1 Rf R C R • • • LC 振荡电路 类型：变压器反馈式 、 电感三点式、 电容三点式 一、变压器反馈式 LC 振荡电路 L r C Is . （1） 谐振频率 f0 （2） 回路品质因数 Q 1. LC 并联回路的特性 Z （3）频率特性 0 Z  Z 0  Q 大 Q 小  0 f 90º -90º Q 增大 幅频特性 相频特性 2.变压器反馈式振荡电路 L C +VCC V RE RB1 RB2 CE CB —满足相位平衡条件 × 二、三点式 LC 振荡电路 1. 电感三点式 振荡电路 C +VCC V RE RB1 RB2 CE CB L1 L2 C1 × 优点： 缺点： 易起振(L 间耦合紧)； 易调节(C 可调)。 输出取自电感，对 高次谐波阻抗大， 输出波形差。 M 1 2 3 • • • 2. 电容三点式振荡电路 × 优点：波形较好 缺点： 2) V 极间电容影响 f0 1) 调频时易停振 +VCC V RE RB1 RB2 CE CB L C1 C2 1 2 3 L C3 改进 • • • 石英晶体(Crystal)振荡电路 1.石英晶体谐振器的阻抗特性 （1） 结构和符号 化学成分 SiO2 结构 晶片 涂银层 焊点 符号 （2）压电效应 形变 形变 机械振动 外力 压电谐振— 　　外加交变电压的频率等于晶体固有频率时，机械振动幅度急剧加大的现象。 （3）等效电路 rq C0 Cq Lq Co — 晶片静态电容(几 ~ 几十 pF) Lq — 晶体的动态电感(10-3 ~ 102 H)(大) Cq — 晶体的动态电容(< 0.1 pF)(小) rq — 等效摩擦损耗电阻(小) 大 小 小 大 （4） 频率特性和谐振频率 f X fP fS 容性 容性 感性  2.石英晶体谐振电路 （1） 串联型 f = fs，晶体呈纯阻 +VCC V RE RB1 RB2 CB L C （2） 并联型 fs < f < fp，晶体呈感性 +VCC V RE RB1 RB2 CE C3 C1 C2 RC × × 非正弦波信号 产生电路 电压比较器 方波产