第5章 谐振放大器和正弦波振荡器（课件）-《电子技术基础》同步教学（高教版）

5.1 谐振放大器 第5章 谐振放大器和正弦波振荡器 5.2 正弦波振荡电路的基本工作原理 5.3 常用正弦波振荡器 5.1.2 常用谐振放大器 5.1.1 LC并联回路的选频特性 5.1.3 主要性能指标 5.2.1 正弦波振荡电路的组成框图 5.2.3 正弦波振荡器的建立与稳定过程（补充） 5.2.2 正弦波振荡器的振荡条件 5.3.3 石英晶体振荡器 5.3.1 LC振荡器 5.3.2 RC振荡器 谐振放大器：具有选频和放大功能的放大器。它是利用LC并联回路的选频特性，从一个频带中选出某一频率进行放大，而将其它频率予以抑制。 5.1 谐振放大器 谐振放大器 宽频带放大器 电路组成特点：采用LC并联谐振回路作放大器的负载。 应用：无线电发射和接收设备。 当信号频率f 等于谐振频率 时，LC 并联电路发生谐振，阻抗 Z 最大。 （1） LC 并联回路的阻抗频率特性 5.1.1 LC并联回路的选频特性 （2） LC 并联回路的相位频率特性 当f = f0时， v与i的相位差φ = 0o，电路呈纯电阻性。 阻频特性和相频特性统称为 LC 并联电路的频率特性。它说明了LC 并联电路具有区别不同频率信号的能力，即具有选频特性。 LC并联回路 （3）阻频特性与 Q 值关系 品质因数 Q 表征 LC 并联电路选频特性的好坏。 实验和理论证明： R 越小，Q 值越大，曲线越尖锐，电路选频能力越强； R 越大，Q 值越小，曲线越平坦，电路选频能力越差。 LC 并联电路的 Q 值，一般在几十到一二百之间。 5.1.2 常用谐振放大器 （1）电路结构特点：放大管集电极负载由一个 LC 并联回路构成，电源经电感线圈抽头接入，其目的是使谐振回路有高的 Q 值，提高放大器的选择性。 1.单回路谐振放大器 （2）工作原理：输入信号vi 经 T1 耦合到放大管 V 的基极，经 V 放大后，由谐振回路选出 f= f0 的信号，由 T2耦合输出。 （3）电路的通频带和选择性：主要取决于谐振曲线，而它与理想的矩形谐振曲线相比相差甚远，因此，这种电路只能用于对通频带和选择性要求不高的场合。 2.双回路调谐放大器 电路组成特点：集电极负载采用两个谐振回路，利用它们之间的耦合强弱来改善通频带和选择性。 （1）互感耦合双回路调谐放大器 电路特点：放大管集电极负载由两个 LC 并联回路构成，它们之间采用互感耦合。调节 L1、L2 之间的距离或磁芯的位置，可改变耦合程度，从而改善电路的通频带和选择性。 工作原理：假定 L1C1 和 L2C2 调谐在信号频率上，输入信号 vi 通过 T1 送到 V 时，经 V 放大的信号先由 L1C1 并联回路选出 f= f0 的信号，并耦合到 L2C2 并联回路进一步选频，最后在电感线圈 L2 的抽头处产生最大的输出电压 vo。 电路特点是通过外接电容 Ck 实现两个调谐回路之间的耦合，改变 Ck 的大小即可改变耦合程度，从而改善电路的通频带和选择性。 （2） 电容耦合双回路调谐放大器 （3） 选择性和通频带与耦合程度的关系 临界耦合时，谐振曲线也呈单峰，但中心频率f0处曲线较平坦，与理想的矩形谐振曲线很接近。 弱耦合时，谐振曲线出现单峰； 强耦合时，谐振曲线出现双峰，中心频率 f0 处下凹的程度与耦合强度成正比； 双回路调谐放大器有较好的通频带和选择性，所以应用广泛。 中心频率：谐振放大电路的工作频率，一般在几百 kHz 到几百 MHz。 5.1.3 谐振放大器的主要性能指标 增益：指放大电路对有用信号的放大能力。 通频带：指其电压增益频率响应特性由最大值下降 3dB 时所对应的频率宽度，通常以 BW 表示。 选择性：指对通频带之外干扰信号的衰减能力。 噪声系数：输入信号的信噪比与输出信号的信噪比之比值 。 工作稳定性：指当放大电路的工作状态、元件参数等发生变化时，放大器的主要性能的稳定程度。 5.2 正弦波振荡电路 自激振荡现象：扩音系统在使用中有时会发出刺耳的啸叫声, 其形成的过程如图所示。 自由振荡——电容通过电感充放电，电路进行电能和磁能的转换过程。 阻尼振荡——在振荡过程中，因损耗等效电阻 R 将部分电能转换成热能而出现的减幅振荡。 等幅振荡——利用电源对电容充电，补充电容对电感放电过程中的能量损耗 。 v v VC 5.2.1 正弦波振荡电路的组成框图 1.振荡器 振