[工学]汽修电子第9--16次教案.doc

教学设计首页 教案序号：NO.9 系部 电气工程系 授课教师 付胜利 教研室 教研一室 授课学时 2 审批人 及时间 授课班级 02-3汽修班1班 时间 课题名称 5-6正弦波振荡器 教学目的与要求 知识与能力目标：了解自激振荡的工作原理变压器耦合式LC振荡器、三点式LC振荡电路的工作原理及特点 德育目标：参与合作学习和探究，学会自我肯定。 教 学 重 点 自激振荡、变压器耦合式LC振荡器、三点式LC振荡电路的工作原理及特点 教 学 难 点 自激振荡变压器耦合式LC振荡器、三点式LC振荡电路的工作原理及特点 教 学 准 备 挂图视频 教学方法 讲授法 组织教学：查出勤，强调课堂纪律。准备多媒体教学设备和资料 知识回顾：（物理课学过） 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——因损耗等效电阻R将电能转换成热能而消耗的减幅振荡。 等幅振荡——利用电源对电容充电，补充电容对电感放电的振荡过程，这种等幅正弦波振荡的频率称为LC回路的固有频率，即 (6.2.1) 图6.2.1 LC回路中的电振荡 导入新课;无线电技术应用广泛。 讲授新课： 一、自激振荡的工作原理 不需要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路就称为振荡电路或振荡器。这种现象也叫做自激振荡。 一个振荡器必须包括三部分：放大器、正反馈电路和选频网络。放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的，只有这样才能使振荡维持下去 。 二、 LC振荡器 1、变压器耦合式LC振荡器 电路特点：用变压器耦合方式把反馈信号送到输入端。常用的有以下两种。 （1）．共发射极变压器耦合LC振荡器 电路结构 工作原理 交流通路如图6.2.6(b)所示。对频率f???f0的信号，LC选频振荡回路呈纯阻性，此时和vf，反相，即φ1???180o。输出电压vo(再通过反馈线圈L3-4，使4端为正电位，即与的φ2???180o。于是，保证了正反馈，满足了相位条件。如果电路具有足够大的放大倍数，满足振幅条件，电路就能振荡。调节RP可改变输出幅度。 （2）．共基极变压器耦合LC振荡器 工作原理 交流通路如图6.2.7(b)所示。接通电源瞬间，LC回路振荡电压加到管子基射之间，形成输入电压，经V放大后，输出信号经反馈线圈L2与L之间的互感耦合反馈到管子基射之间，若形成正反馈。在满足振幅平衡条件下，电路产生振荡。 综上分析，变压器反馈电路的反馈强度，可通过L2与L1之间的距离来调节。变压器耦合振荡电路的振荡频率为 (6.2.4) 若调节L、C，可改变振荡频率。 2、三点式LC振荡电路 电路特点：LC振荡回路三个端点与晶体管三个电极相连。 图6.2.8 电感三点式振荡器 图6.2.9 电容三点式振荡器 （1）．电感三点式振荡器 相位条件：当线圈1端电位为“(”时，3端电位为“(”，此时2端电位低于1端而高于3端，即vf与vo反相，经倒相放大后，形成正反馈，即满足相位条件。 振幅条件：适当选择Ｌ2和Ｌ1的比值。使，满足振幅条件。电路就能振荡。 由于反馈电压vf取自Ｌ2两端，故改变线圈抽头位置，可调节振荡器的输出幅度。Ｌ2越大，反馈越强，振荡输出越大，反之，Ｌ2越小，反馈越小，不易起振。 （2）．电容三点式振荡器 相位条件：当线圈1端电位为“(”时，3端电位为“(”。此电压经Ｃ1、Ｃ2分压后，2端电位低于1端而高于3端，即vf与vo反相，经V倒相放大后，使1端获“(”电位，形成正反馈，满足相位条件。 振幅条件：适当的选择Ｃ1、Ｃ2的数值，使电路具有足够大的放大倍数，电路可产生振荡。 电路振荡频率为 而 电路特点：频率较高，可达100?MHz以上。优点：输出波形好。缺点：调节频率不方便。 （3）．改进的电容三点式振荡器 改进的电容三点式交流通路如图6.2.10(a)所示。图中，Ci和Co分别是三极管的输入和输出电容，其数值随温度而变化，直接影响LC回路的振荡频率。为此，取C1????Co，C2????Ci，以减小Ci和Co对振荡频率的影响，提高其稳定性。由于C1 、C2的增大，会导致Q值下降，加之调节振荡频率时，必须同时改变C1、C2，实属困难。因此，在LC回路中的电感支路串入一小电容C3，得到改进的电容三点式振荡器如图