电子线路_陈其纯版_第六章_调谐放大器和正弦波振荡器

1、课题授课班级教学目标教学重点教学难点考纲分析教学效果教后记6.1 调谐放大器课型新课授课时数21理解调谐放大器的工作原理。2了解品质因数对调谐放大器选频特性的影响。3理解单回路调谐放大器和双回路调谐放大器的工作原理。q 与选频特性的关系单、双回路调谐放大器的工作原理2-1a 复习新课1加法器和减法器的公式2相关练习b引入在无线电广播的发射设备中，要求放大器具有选频放大能力，也就是说放大器能从含有多种频率的信号群中，选中某个频率的信号加以放大，而对其他频率的信号不予放大。c新授课6.1.1调谐放大器的工作原理选频放大器：具有选频放大性能的放大器，又称调谐放大器。它是利用lc 谐振回路的谐振特性来

2、选频的。一、 lc 并联电路1阻抗频率特性（ a）a ff0 时， lc 并联电路阻抗最大。b f01为电路的固有频率，又称lc 并联电路的谐振频率。2 lc2 lc 并联电路的频率特性：阻频特性和相频特性（ 1）阻频特性：它表示lc 并联电路的阻抗z 与信号频率f 变化的特性，由此可作出阻频特性曲线，如图（a）所示。（ 2）相位频率特性：vi 之间相位差与信号频率f 变化的特性，由此可作出相位频率特性曲线，如图（b）所示。2-2阻频特性和相频特性说明 lc 并联电路具有区别不同频率信号的能力，即具有选频能力。a ff0，0，呈纯阻性。bff0，0，呈感性。cff0，0，呈容性。(b)一、品质

3、因数q：表征 lc 并联电路选频特性的好坏。1定义：xlxc0 l1qrr0crrr 等效损耗电阻。2 r 小 q 曲线越尖锐 选频能力强。3q 可用专用仪表（q 表）测出，几十至一、二百之间。三、调谐放大器的谐振曲线1选频放大器（又称调谐振放大器）电路与一般放大电路有何不同？2谐振曲线： av -f 之间的关系。ff0 时，输出电压最大，即具有最大的电压放大倍数avo。2-36.1.2两种基本的调谐放大电路一、单回路调谐放大器：每一级放大器均有一个调谐回路。1电路a rc lc 并联电路。b输入、输出均采用变压器。c lc 并联谐振回路为何采用电感抽头方式？减少外界对谐振回路的影响，保证有高

4、的q 值。2对调谐放大器的要求：（ 1）一定的增益和良好的稳定性。（ 2）满足一定的通频带和选择性。3电路特点：用于通频带和选择性要求不高的场合。优点：电路简单，调整方便，易做得稳定。三、双回路调谐放大器1类型（ 1）互感耦合（ 2）电容耦合2电路介绍：（ 1）图 a 为互感耦合，特点为用 l 2c2 调谐电路来代替单调谐回路的二次耦合线圈。改变 l1、l2 之间的距离或磁心的位置就可改变耦合程度。（ 2）图 b 是电容耦合，通过外接电容ck 实现两个调谐回路之间的耦合，改变ck的大小就可改变耦合程度。2-43原理：初级lc 并联谐振，次级lc 串联谐振。4双回路的谐振曲线（ a）耦合较弱（

5、b）耦合适当（ c）耦合较强说明两种基本调谐放大器的工作原理练习1.调谐放大器的工作原理小结2.两种基本的调谐放大器补充：说明双调谐放大器的工作原理布置作业2-5课题授课班级教学目标教学重点教学难点学情分析教学效果教后记正弦波振荡器课型新课授课时数11熟记自激振荡的条件2理解自激振荡的工作原理自激振荡的条件自激振荡的原理及判别2-6a 复习新课1什么叫调谐放大器？2什么叫谐振曲线？b引入能自动输出不同频率、不同波形交流信号，使电源的直流电能换成交流电能的电子线路称为自激振荡器或振荡器。c新授课6.2.1自激振荡的工作原理一、 lc 回路中的自由振荡1电磁振荡（也称自由振荡）：电场能与磁场能互为

6、转换的过程。2阻尼振荡：电容上电压每经一次振荡都将减小，最后停振。3等幅振荡：正弦振荡器的工作原理。固有频率为f012 lc注：电流与电压是按正弦规律变化的。二、自激振荡的条件1调谐放大器 振荡器用反馈信号代替原有的外加信号源vs。2自激：没有外部输入信号，由于电路内部正反馈作用而自动维持输出交流信号的现象。3条件：a相位平衡条件指放大器的反馈信号与输入信号必须同相位，即相位差是180 （或）的偶数倍2n （ n 是整数， n1， 2， 3，）。注： 为 vf 与 vi 相位差。b振幅平衡条件，指放大器的反馈信号必须达到一定的幅度。振荡初期：反馈信号原输入端信号。振荡建立好：反馈信号原输入端信

7、号。vffv0（ f1）vfavfvi要使 vfv iavf 14如何获得单一频率的正弦振荡?可根据放大器的选频特性来获得。2-7三、自激振荡的建立过程1接通瞬间：产生ib 和 ic 的扰动，即产生初始信号（包含丰富的交流谐波）。2 lc 回路：选出ff0 的信号。3放大后，分两路由输出端送出，其中一路再经过正反馈回送到输入端。4放大 选频 正反馈 再放大5振幅为何不会无限制地增加？因为线性放大过渡到非线性区的av 会降低。当 av 降低到 avf 1，振幅平衡：四、如何判别自激振荡？1分析振幅条件 三极管能否处于放大条件。 能否取到交流反馈信号。2相位条件：用瞬时极性法判别是否是正反馈。例：

8、分析：（ 1）v 处于截止状态，振幅条件不满足（ 2）用瞬时极性法判别为负反馈。（ 3）不能产生自激振荡练习1 lc 回路的自由振荡小结2自激振荡产生的条件布置作业2-8课题授课班级教学目标教学重点教学难点学情分析教学效果教后记6.2.2 lc 振荡器课型新课授课时数11能识别变压器和三点式振荡器电路2能用相位平衡条件判别并验证lc 振荡器3了解各自电路特点4理解各电路工作原理工作原理相位条件的判别2-9a 复习新课1自激振荡的条件。2判别练习。b引入lc 振荡器由l 和 c 组成的选频振荡电路，它能产生频率一定的正弦波信号。分为：变压器耦合式振荡器、三点式振荡器。c新授课一、变压器耦合式lc

9、 振荡器共同点：用变压器耦合式把反馈信号送到放大器的输入端。1共发射极变压器耦合lc 振荡器（ 1）电路r1、 r2偏置电阻。r3稳定工作点发射极负反馈电阻。c1、c2旁路电容。lc 并联回路选频振荡回路。l3-4反馈线圈。l7-8输出端。rp、 c3反馈量电路（ 2）判别相位条件：可见为正反馈。2共基极变压器耦合式（ 1）电路 :无线电通信中常用。r1、 r2、 r3分压式（电流负反馈）稳定工作点偏置电路。lc选频振荡回路。c1基极高频旁路电容c2隔直耦合电。l2反馈线圈。（ 2）交流通路 组态：共基极。（ 3）相位条件判别：为正反馈。（ 4）反馈强度：改变l2 的匝数，或l 2 与 l1

10、之间的距离。2-1013 f02 lc二、三点式lc 振荡电路1电感三点式：（ 1）电路：（ 2）反馈电压 vf 从何取 ? l2 越大，反馈越强。（ 3）振荡频率：11f2 lc2 l1l22m cm 为 l 1、 l2 之间的互感系数。（ 4）相位判别：瞬时极性法。为正反馈。（ 5）电路特点a振荡频率可做到几十兆赫（高）。b波形失真较大，常用于对波形要求不高的场合。为何？因为反馈信号取自 l 2， xl 2 f l，对高次谐波阻抗大，对此信号反馈强所以波形失真较大。习题六6 3练习1变压器耦合式振荡器小结2电感三点式振荡器习题六6 2（d），（ e），（ f ）布置作业2-11课题授课班级

11、教学目标教学重点教学难点学情分析教学效果教后记电容三点式振荡器课型新课授课时数21能看懂电容三点式振荡电路，会计算振荡频率，会用相位条件判别2理解改进型电容三点式的工作原理相位判别，工作原理改进型电容三点式的工作原理2-12a复习新课1变压器耦合式有何特点？2电感三点式的工作原理。b引入电感三点式振荡器产生的波形失真较大，而电容三点式波形质量较高。c新授课2电容三点式振荡器（ 1）电路：（ 2）反馈元件是什么 ?1c1 c2（ 3） f 0， c2 lcc1 c2（ 4）电路特点 :a振荡频率可变得较高，可高到 100 mhz以上。b输出波形好。c c 的大小既与振荡频率有关，又与反馈量有关。

12、即与起振条件有关。3改进的电容三点式振荡电路：（ 1）交流通路（ 2）为何要改进电路 ?分析： 11111c c1 c2 c1coc 2ci由于 ci、 c 随温度变化，即c 总变化，从而影响振荡频率的稳定。（ 3）解决办法思路 1：将 c1、 c2 增大。因为 c1 c ， c2 ci 所以 c 1c1， c 2c2 。则当 ci 和 co 随温度变时， c 变化很小，提高了频率的稳定度。实施困难：增大c 有困难。a f 一定 c 则 lq，影响振荡产生。b为保证反馈系数不变，必须同时改变c1、 c2，制造大双联电容有困难。思路 2：增加 c3 与 l 串联。分析： 1111ccc2c3c3

13、 c 1， c3c 22-13则f012 lc3可见： f0 主要由 lc3 串联谐振回路决定，c 1、 c 2 对振荡频率的影响很小。例：（ 1）判别相位条件是否满足：采用瞬时极性法。可见：是正反馈，满足相位平衡条件。（ 2）写出 f0 计算公式f012 lc3练习1电容三点式振荡器小结2改进的电容三点式振荡器习题六6 3，6 4， 6 6布置作业2-14课题授课班级教学目标教学重点教学难点学情分析教学效果教后记6.2.3 石英晶体振荡器课型新课授课时数2理解石英晶体振荡器的特性及等效电路能分析石英晶体振荡电路的工作原理石英晶体振荡器的压电效应2-15a 复习新课1电容三点式振荡器的工作原理

14、？2改进电容三点式振荡器的工作原理？b引入 5lc 振荡器的频率稳定度一般总小于 10 量级，用石英晶体组成的振荡器其频率稳定度可达 10-6 10 -11 量级。c新授课6.2.3石英晶体振荡器一、石英晶体的基本特性及其等效电路1压电效应（ 1）石英晶片：按一定的方位角切下的石英晶体振荡片（方形、圆形或棒形）。（ 2）晶片上加压力 晶片表面会产生电荷，压力变为拉力 电荷的极性也随之改变；反之，电压加到晶片上 机械压力；当所加电压反向时，晶片压力变成拉力。（ 3）压电谐振：极板 交变电压 机械振动。（ a）当外加交变电压的频率为某一个特定频率时，振幅才突然增大。（ b）串联谐振现象：谐振时电流

15、达最大。2符号和等效电路（ 1）符号：（ 2）等效电路：当晶体不振动时， c0 静电电容：其大小取决于晶片的几何尺寸、电极面积。当晶体振动时，存在机械惯性l、晶片的弹性 c 和晶片振动时因摩擦造成的损耗r。（ 3） q1l 因为 l 很大， c 很小， r 很小，所以 q 很大（ 104 106 ），这对振rc2-16荡器稳定有好处。固有频率又与晶片的几何尺寸有关，可做得精确且稳定。（ 4）r、 l 、c 支路串联谐振，z 最小。1f s2 lc11c c0f sc并联谐振： f p2 lcc01c c0c 02 lc0c因为 cc0，所以 fp fs（ 5）电抗频率特性：ff s，小 c 起主要作用，呈容性，x 0；ff s，串联谐振，小 r，x0；fsf fp， l 起主要作用， x0；ffp，并联谐振，大 r， x0；f fp， c0 起主要作用，容性， x 0。二、石英晶体振荡器1并联型晶体振荡器：工作在 f s fp，作为一个电感。c1c2c（串联）c1c2c+c0（与