模拟电路技术基础 教案 5.4 石英晶体振荡器（教案）

PAGEPAGEPAGE25.4石英晶体振荡器教案课题名称石英晶体振荡器所属科目模拟电路教学对象中职电子技术应用专业班同步教材模拟电路技术基础课型新授£复习教材主编欧小东课程性质理论教学£实践教学授课时间年月日授课教师计划课时2课时教学平台多媒体网络教室、学习通课堂教学资源教科书、多媒体教学课件线上学习资源教学视频、学习讨论、课堂练习题、在线开放课程教学目标知识目标：（1）理解石英晶体振荡器频率稳定度高的原因；（2）掌握石英晶体振荡器的等效电路模型；（3）理解两种石英晶体振荡器的工作原理。能力目标：（1）会分析两种石英晶体振荡器的基本工作原理；（2）能判断石英晶体振荡器能否振荡。（3）能对石英晶体正弦波振荡器电路进行安装调试和检修。素质目标：（1）养成自主学习的习惯；（2）具备良好的人际交往能力、团队合作精神和优质服务意识；（3）养成严谨、细致的学习习惯。教学重点（1）掌握石英晶体振荡器的反馈方式和种类；（2）掌握石英晶体的等效电路和频率特性；（3）理解两种石英晶体振荡器的工作原理。教学难点（1）能判断石英晶体振荡器能否振荡；（2）能对石英晶体振荡器电路进行安装调试和检修教学方法自主学习法、任务驱动法、合作探究法、演示法课前准备教师：发布任务、推送资源，在线答疑解惑。学生：接收学习任务，查找相关资料自主学习；提出疑问。线下教学过程批注任务四石英晶体振荡器1.课程引入：石英晶体振荡器的特点与应用场合（1）LC、RC振荡器的不足之处（2）石英晶体振荡器特点与应用5.4.1石英晶体的特性1．石英晶体的压电效应与压电谐振现象（1）压电效应当给晶片两侧加电压时，晶片将产生机械形变；当给晶片两侧施加外力时，晶片两侧将产生电压的物理现象。如图5-24（a）所示。（2）压电谐振现象压电谐振时的频率称为石英晶体谐振器的振荡频率。2．石英晶体谐振器的等效电路和频率特性石英晶体谐振器的等效电路和电抗-频率特性如图5-25所示。（1）“等效元器件”说明：当石英晶体不振动时，可用静态电容C0来等效，一般为几皮法到几十皮法；当石英晶体振动时，机械振动的惯性可用电感L来等效，一般为10-3～10-2H；晶片的弹性可用电容C来等效，一般为10-2～10-1pF；晶片振动时的损耗用R来等效，约为100。（2）石英晶体谐振器的谐振频率与等效电路模型①串联谐振频率fs②并联谐振频率fp率非常接近。（3）等效电路模型由图5-25（b）可知，当外加信号频率在fs和fp之间时，石英晶体谐振器呈感性，可等效为一个大电感；在此区域之外，石英晶体谐振器呈容性，可等效为一个小电容。5.4.2石英晶体振荡器1.串联型石英晶体振荡器两种串联型石英晶体振荡器的典型应用电路图5-26和图5-27所示。（1）图5-26电路结构与工作原理分析（2）图5-27电路结构与工作原理分析2.并联型石英晶体振荡器我们以图5-28所示的ZXB-1型石英晶体振荡器为例，分析并联型石英晶体振荡器的工作原理。（2）图5-28电路结构与工作原理分析无论是串联型还是并联型，石英晶体振荡器的振荡频率基本取决于晶体的固有谐振频率fs，这也是石英晶体振荡器的频率稳定度非常高的原因。【例7】石英晶体振荡器电路如图5-29所示。请说明各振荡器的类型和晶体的作用。应知应会

知识小结（1）用石英晶体作为谐振选频电路的石英晶体振荡器因其频率的稳定度非常高而广泛应用于要求频率稳定度高的电子电路中。（2）在串联型石英晶体振荡器中，晶体兼有选频和小阻值纯电阻的作用；在并联型石英晶体振荡器中，晶体兼有选频和高Q值电感元器件的作用。（3）无论是串联型还是并联型，石英晶体振荡器的振荡频率基本取决于晶体的固有谐振频率fs。课后拓展：1.完成学习通上的线上作业。2.完