第四章正弦波振荡器2.doc

课题 项目：正弦波振荡器 任务;LC,RC,石英振荡器 课程名称 高频电子技术 授课类型 新授 班级 09应用电子班 日期 2011.9,8, 课时 2 教学目标 知识目标：掌握LC,RC,石英振荡器,了解改进型振荡器 能力目标：培养学生分析能力，理解能力，思维能力，推导能力 情感目标：熟悉LC,RC,石英振荡器,认识改进型振荡器 教学重点 LC振荡器 教学难点 LC振荡器 教学方法 讲述法；任务教学法； 课前准备 1.相关项目模块 2.参考教材 3.项目任务书 4.电子课件 教学后记及改进措施 课 堂 教 学 安 排 引入 新课 调基型互感耦合式振荡器 一、LC振荡电路 1、LC振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分立元件组成放大电路。 2、互感耦合式振荡器 互感耦合式振荡器有3种形式：调集型电路、调基型电路和调发型电路。它们是根据振荡回路是接在集电极、基极还是发射极来区分的。 LC组成谐振回路，是反馈线圈,R为偏置电阻，C为隔直与旁路电容，起振时上产生自偏电压，起稳幅作用。LC回路谐振时晶体管集电极负载为纯电阻，在基极加信号，集电极输出电压与反相，根据图中互感线圈所示同名端位置，反馈电压与反相，故与同相，为正反馈，满足相位起振条件。 3、 调基型互感耦合式振荡器 课 堂 教 学 安 排 调发型互感耦合式振荡器 4、调发型互感耦合式振荡器 X1、X2必须为同性电抗，另外，X3与X1、X2电抗性质应相反。对三点式振荡器，为满足振荡的相位条件，与晶体管发射极相连的两个电抗元件必须为同性，另一个电抗元件为异性，这就是三点式振荡器的相位判断法则。 课 堂 教 学 安 排 电感三点式振荡器 分析 2. 电感三点式振荡器 课 堂 教 学 安 排 3、电容三点式振荡器 电容三点式振荡电路的主要缺点是：调C1或C2改变振荡频率时，影响反馈系数，振荡幅度要发生变化。改进办法是可在L两端并上一个可变电容C3，C1、C2取固定值，调C3改变振荡频率，则反馈系数基本不变。 4. 两种改进型电容三点式振荡器 课 堂 教 学 安 排 例 题 （1）克拉泼振荡器 课 堂 教 学 安 排 串联型晶体振荡器 串联型晶体振荡器，图a是其实际电路，图b是其交流等效电路。如将晶体短路，则该电路变为电容三点式振荡器。 振荡频率等于晶体串联谐振频率fs时，晶体等效阻抗最小，正反馈最强，电路满足起振的相位条件和振幅条件，电路能正常工作。当频率远离晶体串联谐振频率fs时，晶体等效阻抗增大，使正、反馈减弱，不满足起振的相位条件和幅度条件，电路不能正常工作。 课 堂 教 学 安 排 二、RC振荡器 当需要产生几十千赫以下的正弦波信号时，如果仍采用LC振荡器，则所需要L、C数值较大，使它们的体积增大，给振荡器的安装调试带来不便。因此，在需要较低频率正弦波振荡器时，通常采用RC振荡器。RC振荡器也是反馈型振荡器，它用电阻、电容构成选频网络，由于RC选频网络的选频作用差，所以输出波形和频率稳定度都较差。 根据RC选频网络的不同形式，RC振荡器可分为移相式和桥式两种类型。 1 RC移相式振荡器 移相式振荡器由一级反相放大器和三节以上RC移相电路组成 RC串、并联网络及其频率特性 课 堂 教 学 安 排 文氏电桥振荡器 课 堂 教 学 安 排 改画成文氏电桥形式的振荡器电路 集成电路振荡器应用介绍 集成电路振荡器是由集成电路加外接选频网络构成的。由集成运放代替分立器件晶体管，可以组成以上各节所介绍的正弦波振荡器，本节不再重复介绍。下面重点介绍两种集成振荡器：①单片集成振荡器E1648。②运用在彩色电视机色度解码电路中作基准色副载波恢复电路的压控振荡器（VCO）。 1.电路组成 该电路由差分对管振荡电路、放大电路和偏置电路3部分组成。 （1）差分对管振荡电路（又称索尼振荡器） 在图4-22 中VT7 、VT8管与10、 12脚之间外接LC回路组成差分对管振荡电路，其中VT9为可控恒流源。图4-23a为差分对管振荡电路的部分电路图，图4-23b为其交流等效电路。由图4-23b可以看出，它是一个共集-共基反馈式振荡电路，在LC回路的谐振频率时，共集-共基级联放大电路为同相放大电路，且增益可设计为大于1，因此电路满足相位和幅度平衡条件，可产生正弦波振荡输出。 2、振荡器的类型选择 首先要考虑的是正弦波振荡器的工作频率范围和频率的稳定度，其次要考虑电路结构和使用的方便性。一般可参考表4-1常用正弦波振荡器的主要特性来选用。