(中职)第5章-谐振放大电路和正弦波振荡电路电子教案.doc

中职）第5章 谐振放大电路和正弦波振荡电路电子教案第5章 谐振放大器和正弦波振荡器【课题】5.1 谐振放大器【教学目的】1．了解谐振放大器的功能2．理解LC并联回路的选频特性3．理解常用谐振放大器的电路结构及工作原理4．了解谐振放大器的主要性能指标含义教学重点】1．谐振放大器的功能2．LC并联回路的选频特性3．单回路谐振放大器的结构特点及工作原理4．双回路谐振放大器的结构特点及工作原理5．谐振放大器的主要性能指标含义教学难点】1．LC并联回路的选频特性2．单回路谐振放大器的结构特点及工作原理3．双回路谐振放大器的结构特点及工作原理教学参考学时】3学时【教学方法】 讲授法、分组讨论法【教学过程】一、引入新课例举收音机、电视机等电器是如何接收信号并放大信号的，从而引入电路谐振的概念二、讲授新课5.1.1 LC并联谐振回路的选频特性1．谐振放大器的功能采用LC并联谐振回路作负载的放大器称为谐振放大器谐振放大器具有选频和放大的功能，即电路利用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2．LC并联谐振回路的选频特性LC并联谐振回路的选频特性见表5.1。

表5.1 LC并联回路的选频特性LC并联回路阻抗频率特性相位频率特性阻频特性与Q值关系R为LC并联电路的等效损耗电阻当信号频率f等于谐振频率f0（ ）时，LC并联电路发生谐振，阻抗最大当f = f0时， v与i的相位差φ = 00，电路呈纯电阻性 R越小，Q值越大，曲线越尖锐，电路选频能力越强注：品质因数 ）5.1.2常用谐振放大器常用的谐振放大器有单回路谐振放大器和双回路谐振放大器1．单回路谐振放大器（1）电路结构特点：图5.1所示为单回路谐振放大器，其结构特点是放大管集电极负载由一个LC并联谐振回路构成，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，最后由T2耦合输出3）电路具有调整方便、工作稳定等优点，但输出信号失真大，一般用于通频带和选择性要求不高的场合 图5.1单回路谐振放大器2．双回路谐振放大器 （a）互感耦合 （b） 电容耦合图5.2 双回路谐振放大器（1）电路结构特点：图5.2所示为双回路谐振放大器，其结构特点是放大管集电极负载由两个LC并联谐振回路构成，两谐振回路之间采用互感耦合（图5.2（a））或电容耦合（图5.2（b））。

在互感耦合电路中，调节两个谐振回路之间的距离或磁芯的位置，可改变耦合程度，改善通频带和选择性在电容耦合电路中，通过改变Ck的大小，来改善通频带和选择性双回路谐振放大器具有较好的通频带和选择性，在实际中得到应用广泛2）电路工作原理：以图5.2（a）为例，输入信号vi经T1耦合到放大管V，经V放大的信号先由L1C1并联谐振回路选择出f= f0的信号后耦合到L2C2并联谐振回路，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vo5.1.3主要性能指标谐振放大器的主要性能指标：中心频率、增益、通频带、选择性和工作稳定性三、课堂小结1．LC并联谐振回路具有选频特性2．谐振放大器具有选频和放大的功能3．比较单回路谐振放大器与双回路谐振放大器的电路结构特点、工作原理和实用范围四、课堂思考P114思考与练习题1、2五、课后练习P126 一、填空题：1、2；二、判断题：1课题】5.2 正弦波振荡电路【教学目的】1．了解振荡器的功能2．了解电路产生自激振荡的条件3．掌握产生正弦波振荡的相位平衡条件、振幅平衡条件和起振条件4．理解正弦波振荡电路的组成和振荡的建立过程教学重点】1．振荡器的功能及产生自激振荡的条件。

2．正弦波振荡电路组成3．产生正弦波振荡的相位平衡条件、振幅平衡条件和起振条件4．正弦波振荡的建立过程教学难点】 1．产生正弦波振荡的相位平衡条件、振幅平衡条件2．正弦波振荡电路的起振条件及振荡的建立过程教学参考学时】1学时【教学方法】讲授法、分组讨论法【教学过程】一、引入新课自激振荡现象：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5.1所示 图 5.3 自激振荡现象 二、讲授新课5.2.1 正弦波振荡电路的组成框图1．振荡器振荡器是一种不需外加输入信号就能将直流电转换成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流信号的电路振荡器的输出频率取决于电路本身选频网络的参数，振荡波形取决于电路的形式，与外部信号无关图5.4是振荡器与电压放大器组成框图的比较a）振荡器组成框图 （b）电压放大器组成框图 图5.42．正弦波振荡器振荡器分正弦波振荡器和非正弦波振荡器输出波形为正弦波的振荡器称为正弦波振荡器正弦波振荡器组成：放大电路、选频电路和正反馈网络，其组成框图有两种形式，如图5.5所示5.2.2 正弦波振荡器的平衡条件正弦波振荡器的平衡条件为相位平衡条件和振幅平衡条件，这两个条件必须同时满足。

1．相位平衡条件——反馈信号vf的相位与输入信号vi的相位同相，即 j = 2np（n=0,1,2……） 2．振幅平衡条件——反馈信号的幅度与原输入信号的幅度相等，即AVF = 1 5.2.3 正弦波振荡器的建立与稳定过程 1．正弦波振荡器的起振条件——振荡管处于放大状态，即振荡电路的AVF>12．正弦波振荡器的起振过程如框图5.6所示初始信号由接通电源的瞬间产生，该信号包含一系列频率不同的正弦分量选频电路——保证电路仅对某个特定的频率信号产生谐振放大器——维持振荡器连续工作，若没有放大器，信号就会被逐渐衰减，不可能产生持续的振荡正反馈网络——将输出信号正反馈到放大电路的输入端，使电路产生自激振荡当振荡信号幅度较小时，因AVF>1，振荡信号被不断地放大，直到信号幅度增大到使振荡管超出线性放大区，此时AVF=1，电路变为等幅振荡振荡的建立与稳定过程图5.6 正弦波振荡器的建立与稳定过程三、课堂小结1．正弦波振荡器的组成2．产生电路正弦波振荡必须同时满足相位平衡条件、振幅平衡条件3．正弦波振荡器的建立过程四、课堂思考P116思考与练习题1~2五、课后练习P126 一、填空题：3；二、判断题：2~5；三、选择题：1~3、6、7。

课题】5.3 常用正弦波振荡器【教学目的】1．掌握LC振荡器的电路组成及工作原理2．掌握RC桥式振荡器的电路组成及工作原理3．了解石英晶体的压电效应、石英晶体谐振器的振荡频率4．理解串联型和并联型石英晶体振荡器的电路形式与工作原理5．会判断电路能否产生振荡6．会计算常用正弦波振荡器的振荡频率教学重点】1．变压器耦合LC振荡器的电路组成及工作原理2．三点式LC振荡器的电路组成特点及工作原理3．RC串并联电路的选频特性，RC桥式振荡器的电路组成及工作原理4．石英晶体谐振器的振荡频率5．串联型和并联型石英晶体振荡器的电路形式、振荡频率与工作原理6．计算各种常用振荡器的振荡频率算教学难点】1．变压器耦合LC振荡器的工作原理2．三点式LC振荡器的电路组成特点3．RC串并联电路的选频特性，RC桥式振荡器工作原理4．石英晶体谐振器的振荡频率5．串联型和并联型石英晶体振荡器的工作原理教学参考学时】4学时【教学方法】讲授法、分组讨论法【教学过程】一、引入新课振荡器是一个频率源，用来产生所需的各种频率信号，被广泛应用于广播、通信、自动控制、家电产品等领域二、讲授新课正弦波振荡器的分类如框图5.7所示石英晶体振荡器（频率稳定度极高）并联型串联型RC振荡电路(低频振荡)RC桥式振荡电路 变压器耦合式LC振荡电路(高频振荡)三点式电容式电感式正弦波振荡器的分类根据选频电路组成元件的不同 图5.7 正弦波振荡器的分类框图5.3.1 LC振荡器1．变压器耦合式LC振荡器（1）共发射极变压器耦合LC振荡器L3-4反馈线圈，构成正反馈。

LC选频电路假设基极的瞬时电压极性反馈回基极的瞬时电压极性振荡信号输出端图5.8 共发射极变压器耦合LC振荡器 ①电路结构特点如图5.8所示②工作原理 初始信号经LC选频回路选出频率为fo的振荡信号，经L3-4正反馈到振荡管基极，由放大器进行放大，再选频，再放大…，不断循环，振荡由弱到强逐渐建立，当信号幅度增大到使振荡管超出线性放大区时，放大器的AV下降，电路自动满足振幅平衡条件AVF=1，作等幅振荡该电路只要变压器L5-6与L3-4匝数比恰当，电路易满足起振条件AVF>12）共基极变压器耦合LC振荡器①电路结构特点：电路如图5.9所示，图中旁路电容C1使振荡管基极交流接地；隔直耦合电容C2，将选频回路中的一部分振荡信号反馈到振荡管的发射极；L1为反馈线圈，将放大后的信号送回到选频回路，以补充回路中的能量损耗，维持电路持续振荡②工作原理 LC回路选出的振荡信号通过C1、C2加到振荡管V的基-射极之间，经过V放大后，由L1耦合到选频回路，形成电路的正反馈。

在满足振幅条件下，电路产生振荡 图5.9 共基极变压器耦合LC振荡器（3）LC振荡器的振荡频率变压器耦合振荡电路的振荡频率等于LC并联回路的固有振荡频率，即 调节LC并联谐振回路中的电感量L或电容量C，均可改变电路的振荡频率fo2．三点式LC振荡器 三点式LC振荡器的电路结构特点：LC振荡回路的3个端点与振荡管的3个电极相连1）电感三点式振荡器 ①电感三点式振荡器的电路原理图如图5.10(a)所示，图5.10(b)为交流通路a）电路原理图 （b）交流通路图5.10 电感三点式振荡器 ②电路振荡频率式中，M为Ｌ1与Ｌ2之间的互感系数③电路特点：容易起振，振荡频率高，一般可达到几十兆赫但波形失真大，只适用于对波形要求不高的场合中。