項(xiàng)目信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作相關(guān)知識(shí)課件

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用常州機(jī)電技術(shù)學(xué)院電氣工程系錢金法模擬電子技術(shù)與應(yīng)用常州機(jī)電技術(shù)學(xué)院電氣工程系1常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用模擬電子技術(shù)與應(yīng)用項(xiàng)目一電子工藝基礎(chǔ)訓(xùn)練項(xiàng)目二放大電路的裝配與調(diào)試項(xiàng)目三信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目四直流穩(wěn)壓電源裝配與調(diào)試附錄一半導(dǎo)體器件命名附錄二ＥＷＢ仿真軟件的使用常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2項(xiàng)目三信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用模塊一RC震蕩器的裝配與調(diào)試模塊二LC振蕩騎的裝配與調(diào)試模塊三集成函數(shù)發(fā)生器的應(yīng)用項(xiàng)目三信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用

項(xiàng)目三信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作一、學(xué)習(xí)目標(biāo)終極目標(biāo)：能夠根據(jù)要求利用分立元件或集成芯片完成一個(gè)簡單的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作促成目標(biāo)：1．掌握波形發(fā)生器的電路組成及性能分析2．能運(yùn)用分立元件及集成芯片設(shè)計(jì)簡單的信號(hào)發(fā)生器3．會(huì)根據(jù)原理圖安裝調(diào)試信號(hào)發(fā)生器常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用二、工作任務(wù)1．完成利用分立元件組裝RC振蕩器并進(jìn)行調(diào)試2．完成利用分立元件組裝LC振蕩器并進(jìn)行調(diào)試3．利用ICL8038組裝簡易信號(hào)發(fā)生器并進(jìn)行調(diào)試常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用模塊一RC震蕩器的裝配與調(diào)試一、學(xué)習(xí)目標(biāo)終極目標(biāo)：能完成RC振蕩電路設(shè)計(jì)與制作。促成目標(biāo)：1．掌握RC振蕩電路的選頻特性。2．能根據(jù)RC振蕩電路原理圖進(jìn)行安裝調(diào)試。3．能對(duì)RC振蕩電路進(jìn)行分析和故障診斷。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用二、工作任務(wù)1．根據(jù)圖3-1-1組裝RC振蕩器。2．調(diào)節(jié)RF，使電路起振，測試電路的振蕩頻率。3．分析電路的工作原理。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用圖3-1-1常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用三、理論知識(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路分為正弦波振蕩電路和非正弦波振蕩電路，正弦波振蕩器是一種不需外加信號(hào)作用，能夠輸出正弦信號(hào)的自激振蕩電路。正弦波振蕩電路又分為RC振蕩器、LC振蕩器、石英晶體振蕩器等。1．正弦波振蕩器的基本知識(shí)（1）自激振蕩:一個(gè)放大電路通常在輸入端接上信號(hào)源的情況下才有信號(hào)輸出。如果輸入端不外接信號(hào)，電路仍有某一頻率的信號(hào)輸出，這種現(xiàn)象就是放大電路的自激振蕩。

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用如左圖所示的框圖與我們前面所講的負(fù)反饋有點(diǎn)類似，不過其反饋?zhàn)兂闪苏答?。圖中輸入信號(hào)為Xi，輸出信號(hào)為Xo，輸出信號(hào)通過反饋電路F饋送回輸入端的信號(hào)為Xf，設(shè)法使，即它們大小相等、相位相同，則反饋信號(hào)就可以完全代替外加輸入信號(hào)。這時(shí)，去掉輸入信號(hào)，用反饋信號(hào)替代輸入信號(hào)，輸出信號(hào)的幅度仍保持不變，放大器就變成自激振蕩器。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（2）振蕩條件:建立：必須具有選頻特性的正反饋放大器。穩(wěn)定：靠非線性條件限制振蕩幅度。實(shí)際上，當(dāng)幅度足夠后，再增大Uo，將出現(xiàn)非線性失真(截止或飽和)，此時(shí)Au↓限制幅度繼續(xù)增長，直至AF=1最終達(dá)到平衡，獲得穩(wěn)幅振蕩。即，振蕩條件為：1）振幅平衡條件:公式1即反饋信號(hào)等于輸入信號(hào)常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用

2）相位平衡條件:（n=0,1,2,）公式2即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同相，電路為正反饋。當(dāng)電路電源啟動(dòng)瞬間和或有擾動(dòng)或噪聲使電路輸入端有微小的增量，相當(dāng)于一個(gè)初始信號(hào)，經(jīng)過放大→反饋→再放大→再反饋循環(huán)，振蕩由小→大建立起來，尤其是其中特定ωo(由選頻網(wǎng)絡(luò)而定)的信號(hào)幅度最大。其它頻率被衰減。而從微弱信號(hào)逐漸增大，電路處于增幅。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用

公式1所表示的振幅平衡條件，是指振蕩電路已進(jìn)入穩(wěn)態(tài)振蕩而言的，欲使振蕩電路能自行建立振蕩，就必須滿足的條件，故也稱為起振條件。這樣，在接通電源后，振蕩電路就有可能自行起振，或者自激，最后趨于穩(wěn)態(tài)平衡（見下圖所示）。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用2．RC正弦振蕩器典型的RC振蕩器有文氏橋振蕩器和移相振蕩器。它們適于產(chǎn)生1Hz～1MHz的低頻振蕩，頻率穩(wěn)定度約在10-2～10-3量級(jí)之間。（1）RC移相式振蕩器1)RC移相選頻原理

RC電路具有超前移相或滯后移相兩種（a）RC超前移相電路（b）RC滯后移相電路

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用在移相電路中，若用其中一種移相電路作為反饋網(wǎng)絡(luò)，至少需三節(jié)RC超前或滯后電路串接，才能相移180°，因?yàn)橐还?jié)RC電路最大相移不超過90°。

2)RC移相式振蕩電路RC移相式振蕩電路分為相位超前的RC移相式正弦波振蕩電路和相位滯后的RC移相式正弦波振蕩電路.

圖3-1-2RC移相式正弦波振蕩電路常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用因?yàn)榛痉糯箅娐吩诤軐挼念l率范圍內(nèi)其度若要求滿足振蕩相位條件，必須在RC移相網(wǎng)絡(luò)中也移相，故圖1的RC移相式正弦波振蕩電路是采用三級(jí)RC超前移相電路組成的RC移相振蕩器。振蕩頻率起振條件：放大器A的電壓放大倍數(shù)：頻率范圍：幾赫～數(shù)十千赫。RC移相式振蕩電路具有結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)方便等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是選頻性能較差，頻率調(diào)節(jié)不方便，由于輸出幅度不夠穩(wěn)定，輸出波形較差，一般只用于振蕩頻率固定，穩(wěn)定性要求不高的場合。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（2）RC串并聯(lián)式正弦波振蕩器(文氏橋振蕩器)RC串并聯(lián)式正弦波振蕩電路又稱為文氏橋正弦波振蕩電路。1）RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性圖3-1-3串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及其高低頻等效電路

（a）RC串并聯(lián)電路（b）低頻等效電路（c）高頻等效電路常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

17???0Fu

.0f90-90?RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)

式中:0=1/RC當(dāng)=0

時(shí)Fu=1/3.=0o常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用???0Fu.0f90-90?RC串并18常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用

2）文氏橋正弦波振蕩電路組成：文氏橋正弦波振蕩電路，其放大電路為同相比例電路反饋網(wǎng)絡(luò)和選頻網(wǎng)絡(luò)由串并聯(lián)電路組成如圖3-1-4所示A

=2nF=0o同相放大器常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用電路：如圖3-1-5常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用振蕩頻率：振蕩條件：應(yīng)用：Rf不應(yīng)當(dāng)太大，否則方波會(huì)變成方波????常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

21常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用穩(wěn)幅措施：因?yàn)檎袷幰院?，振蕩器的振幅?huì)不斷增加，由于受放大環(huán)節(jié)非線性區(qū)的限制，當(dāng)輸出電壓的幅值增大到一定程度后，隨之減小(反之增大)，最終使=1，這就可以維持Uo的幅值基本不變。為使電Au為非線性，起振時(shí)，應(yīng)使Au>3，穩(wěn)幅后Au=3。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

22常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用二極管穩(wěn)幅：如圖3-1-6所示8R1R2V1V2R38.2k6.2k22k4.3k0.01F8.2k12.4k>R2>8.1k起振時(shí)信號(hào)小，二極管電阻大Au

1+(R2+R3)/R1>3R2>2R1-R3起振后二極管電阻逐漸減小，Au

1+R2/R1=3為使失真?。篟2<2R1f0=1.94kHz常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用四、技能訓(xùn)練1．RC橋式振蕩器的仿真測試（1）由運(yùn)放代替圖1的兩級(jí)放大器（如圖3-1-7所示），通過調(diào)節(jié)電位器2，使電路起振，并形成正弦波輸出；（2）調(diào)節(jié)電位器1，觀察輸出頻率的變化。

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用圖3-1-7RC振蕩器仿真測試常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

25常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用

2．RC振蕩器的組裝與調(diào)試

以圖1為操作對(duì)象(1)．RC振蕩器的組裝檢測發(fā)放的所有元器件參數(shù)，作好記錄。利用多孔板安裝RC振蕩器電路。(2)．電路參數(shù)調(diào)試與調(diào)整1）RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性測量將A和A’，B和B’斷開，在RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的Ａ點(diǎn)加上有效值UA為３Ｖ（用交流毫伏表測量）的正弦信號(hào)，改變信號(hào)頻率，在RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的Ｂ點(diǎn)處用毫伏表逐點(diǎn)測出相應(yīng)的電壓ＵB。將測量結(jié)果填入表1中。（注意，在測量過程中，要保持UA=３Ｖ不變）。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用表3-1-1f(kHz)0.010.11.0010.0100.0UA（v）3333ＵB（v）lg(f)常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用2）振蕩器振蕩頻率fo的計(jì)算與測量接通RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并使電路起振，用示波器觀測輸出電壓uo波形，調(diào)節(jié)Rf使振蕩器的輸出波形為最大且不失真的正弦波，用示波器測出振蕩頻率。將測量結(jié)果填入表3-1-2中，計(jì)算出理論值并與實(shí)驗(yàn)值相比較。改變RC的值，測量器振蕩頻率，將測量結(jié)果填入表2中。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

28常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用表3-1-2Uo波形(V)元件值C(uF)元件值R（Ω）計(jì)算值fo（Hz）測量值f（Hz）相對(duì)誤差Δf╱fo常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用五、練習(xí)設(shè)計(jì)一文氏橋正弦波振蕩電路，要求電路輸出頻率為1000HZ。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

30常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用模塊二LC振蕩騎的裝配與調(diào)試一、學(xué)習(xí)目標(biāo)終極目標(biāo)：利用分立元件完成振蕩電路設(shè)計(jì)與制作。促成目標(biāo)：1．掌握RC、LC振蕩電路的選頻特性。2．能根據(jù)原理圖設(shè)計(jì)出相應(yīng)PCB。3．能正確運(yùn)用電子儀器對(duì)函數(shù)發(fā)生器進(jìn)行性能指標(biāo)調(diào)試。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

31常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用二、工作任務(wù)

1．設(shè)計(jì)一電容三點(diǎn)式正弦信號(hào)發(fā)生器，輸出信號(hào)頻率為1MHz。2．對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行安裝調(diào)試。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用三、理論知識(shí)

用LC并聯(lián)諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩器稱為LC振蕩器，LC振蕩器根據(jù)反饋電壓取出的方式不同，分為變壓反饋式、電感和電容三點(diǎn)式三種。

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33類型：變壓器反饋式、電感三點(diǎn)式、電容三點(diǎn)式1、變壓器反饋式LC振蕩電路LrC(1)

LC并聯(lián)回路的特性Is.L的等效損耗電阻Z常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用類型：變壓器反饋式、電感三點(diǎn)式、電容三點(diǎn)式1、變壓器341）.諧振頻率f02）.諧振阻抗Z03）.回路品質(zhì)因數(shù)Q

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用1）.諧振頻率f02）.諧振阻抗Z03）.回路品質(zhì)354）.頻率特性0Z

Z0Q大Q小0f90o-90oQ增大幅頻特性相頻特性常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用4）.頻率特性0ZZ0Q大Q小0f9365）.并聯(lián)諧振的本質(zhì)—

電流諧振LuCr–

+iiLiC1)

Z=Z0

呈純阻2)形成環(huán)流，大小是總電流的Q

倍??IC?IL?U?I?常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用5）.并聯(lián)諧振的本質(zhì)—電流諧振LuCr–+iiLiC137常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用2．變壓器反饋式LC正弦波振蕩電路（1）電路組成變壓器反饋的特點(diǎn)是用變壓器的初級(jí)或次級(jí)繞組與電容C構(gòu)成LC選頻網(wǎng)絡(luò)。振蕩信號(hào)的輸出和反饋信號(hào)的傳遞都是靠變壓器耦合完成的。圖3-2-1所示電路為變壓器反饋式LC正弦波振蕩器的基本電路，它由放大電路、LC選頻網(wǎng)絡(luò)和變壓器反饋電路三部分組成。

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38（2）變壓器反饋式振蕩電路振蕩條件與頻率如圖3-2-1LC+VCCVRERB1RB2CECB—滿足相位平衡條件×常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（2）變壓器反饋式振蕩電路振蕩條件與頻率如圖3-2-1LC39常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（3）電路特點(diǎn)變壓器反饋式振蕩電路的特點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡單，容易起振，改變電容大小可方便地調(diào)節(jié)振蕩頻率。在應(yīng)用時(shí)要特別注意線圈L2的極性，否則沒有正反饋，無法振蕩。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用3．電感和電容三點(diǎn)式LC振蕩器把并聯(lián)LC回路中的C或L分成兩個(gè)，則LC回路就有三個(gè)端點(diǎn)。把這三個(gè)端點(diǎn)分別與三極管的三個(gè)極相連，就形成了LC三點(diǎn)式正弦波發(fā)生電路。它們又分為電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式兩類。如圖3-2-2(a)電感三點(diǎn)式(b)電容三點(diǎn)式常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（1）電感三點(diǎn)式（電感反饋式）

1）電路組成電感反饋式LC正弦波振蕩電路如圖3-2-2a所示，因?yàn)榉答侂妷喝∽噪姼蠳1上的電壓，故而得名。三極管放大電路接成共發(fā)射極形式，交流時(shí)并聯(lián)諧振回路的三個(gè)端點(diǎn)相當(dāng)于分別與晶體管的三個(gè)電極相連，所以又稱為電感三點(diǎn)式振蕩電路。2）振蕩條件及頻率用瞬時(shí)極性法判斷相位條件，反饋為正反饋，滿足振蕩的相位條件。振蕩的幅值條件可以通過調(diào)整放大電路的放大倍數(shù)Au和L2上的反饋量來實(shí)現(xiàn)。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用該電路的振蕩頻率基本上由LC并聯(lián)諧振回路決定：

（式中M為線圈L1與L2的互感）若要滿足起振條件，管子的β值應(yīng)選得大些，一般有式中，R′為包括其他折合電阻在內(nèi)的諧振回路總損耗電阻。實(shí)際上并不常按β公式去挑選管子，只要適當(dāng)選取L2/L1的數(shù)值，即改變線圈抽頭的位置就可以使電路起振，一般取反饋線圈的匝數(shù)為電感線圈總匝數(shù)的1/8～1/4即可起振常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

43常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用3）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：易起振(L間耦合緊)；易調(diào)節(jié)(C可調(diào))。輸出取自電感，對(duì)高次諧波阻抗大，輸出波形差。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

44常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（2）電容三點(diǎn)式LC振蕩器1）電路組成電容反饋式LC正弦波振蕩電路如圖3-2-2b所示，電容C1、C2與電感L組成選頻網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)的端點(diǎn)分別與三極管的三個(gè)電極或與運(yùn)放輸入、輸出端相連接。2）振蕩條件和振蕩頻率用用瞬時(shí)極性法判斷相位條件，反饋為正反饋，滿足相位條件，振蕩的幅值條件可以通過調(diào)整放大電路的放大倍數(shù)Au和反饋量來實(shí)現(xiàn)。振蕩頻率為：起振條件：應(yīng)使三極管的β滿足

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45常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用3）電路特點(diǎn)

頻率較高，可達(dá)100MHz以上。

優(yōu)點(diǎn)：輸出波形好。缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)頻率不方便。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

46常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用4.拓展知識(shí)石英晶體(Crystal)振蕩電路(1)石英晶體諧振器的阻抗特性1）結(jié)構(gòu)和符號(hào)化學(xué)成分SiO2結(jié)構(gòu)晶片涂銀層焊點(diǎn)符號(hào)常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

47常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用2）.壓電效應(yīng)形變形變機(jī)械振動(dòng)外力壓電諧振—外加交變電壓的頻率等于晶體固有頻率時(shí)，機(jī)械振動(dòng)幅度急劇加大的現(xiàn)象。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

48常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用3）等效電路rqC0CqLqLq

—

晶體的動(dòng)態(tài)電感10-3~102H)(大)Cq

—晶體的動(dòng)態(tài)電容(<0.1pF)(小)rq

—

等效摩擦損耗電阻(小)Co

—晶片靜態(tài)電容

(幾~幾十pF)常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

49常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用大小小大4）頻率特性和諧振頻率容性容性感性fXfPfS常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

50常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用5）使用注意②要有合適的激勵(lì)電平。過大會(huì)影響頻率穩(wěn)定度、振壞晶片；過小會(huì)使噪聲影響大，還能停振。①要接一定的負(fù)載電容CL(微調(diào))，

以達(dá)標(biāo)稱頻率。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

51常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用(2)石英晶體諧振電路1.串聯(lián)型

f=fs，晶體呈純阻+VCCVRERB1RB2CBLC2.并聯(lián)型+VCCVRERB1RB2CEC3C1C2RC××常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

52常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用四、技能訓(xùn)練

1．電容三點(diǎn)式振蕩器的仿真測試（1）如圖3-2-3所示，調(diào)節(jié)RW使電路起振；（2）測量電路的振蕩頻率，并與理論計(jì)算比較。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

53常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用圖3-2-3電容三點(diǎn)式LC正弦波振蕩器仿真測試常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

54常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用2．變壓器反饋式LC正弦波振蕩器的組裝與調(diào)試

變壓器反饋式LC正弦波振蕩器電路如圖3-2-4所示：（1）變壓器反饋式LC正弦波振蕩器的組裝檢測發(fā)放的所有元器件參數(shù)，作好記錄，利用多孔板安裝變壓器反饋式LC正弦波振蕩器電路。（2）電路調(diào)整將振蕩電路的輸出端接示波器，接通UCC＝＋12V電源，調(diào)節(jié)電位器RW，使輸出端得到不失真的正弦波形，如不起振，可改變L2的首末端位置，使之起振。（3）計(jì)算與測量振蕩器的振蕩頻率fo用示波器或頻率計(jì)測量電路的振蕩頻率fo，并與理論值進(jìn)行比較。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

55常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用圖3-2-4變壓器反饋式LC正弦波振蕩器常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

56常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用六、練習(xí)試分析下圖所示電路工作原理和振蕩條件。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

57常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用模塊三集成函數(shù)發(fā)生器的應(yīng)用一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

終極目標(biāo)：會(huì)利用ICL8038完成函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作。

促成目標(biāo)：1．熟悉ICL8038的結(jié)構(gòu)與功能。2．能根據(jù)要求利用ICL8038設(shè)計(jì)相應(yīng)的函數(shù)發(fā)生器。3．能正確運(yùn)用電子儀器對(duì)函數(shù)發(fā)生器進(jìn)行性能指標(biāo)調(diào)試。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

58常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用二、工作任務(wù)

1．基于ICL8038的函數(shù)發(fā)生器電路的裝配（圖3-3-1）。2．對(duì)安裝好的函數(shù)發(fā)生器進(jìn)行輸出電壓波形及電壓測量。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

59常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用圖3-3-1基于ICL8038的函數(shù)發(fā)生器電路圖

方波

鋸齒波

正弦波常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

60常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用三、理論知識(shí)

1.原理>I01電子開關(guān)S1188+VCCRRRRSCI01I02uC6932-VEE或地10反相器電壓跟隨器正弦波變換器常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

61常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用當(dāng)Q=0，S斷開，C充電(I01)至2/3VCCQ=1當(dāng)Q=1，S閉合，C放電(I02

-I01)至1/3VCCQ=0當(dāng)I02

=2I01，引腳9輸出方波，引腳3輸出三角波；當(dāng)I02

<2I01，

引腳9輸出矩形波，引腳3輸出鋸齒波。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

62常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用2.應(yīng)用12345678ICL8038141312111091314正弦波失真度調(diào)整正弦波失真度調(diào)整正弦波輸出三角波輸出矩形波輸出調(diào)頻偏置電壓輸入調(diào)頻偏置電壓輸出接電阻RA接電阻RB接電容C+VCC-VEE

(或地)常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

63常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用調(diào)占空比和正弦波失真調(diào)頻率調(diào)占空比和正弦波失真RP2RP4

RP1+VCC-VEERRAICL803845131011128RBRP3CC1692常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

64常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用四、技能訓(xùn)練以圖3-3-1為操作對(duì)象1．按照印刷電路設(shè)計(jì)要求，對(duì)圖3-3-1所示電路進(jìn)行印刷電路板圖設(shè)計(jì)。2．檢測發(fā)放的所有元器件參數(shù)，作好記錄。并利用多孔板安裝電路。3．電路參數(shù)調(diào)試與調(diào)整（1）按圖3-3-1所示的電路圖組裝電路，取C＝0.01μf，W1、W2、W3、W4均置中間位置。（2）調(diào)整電路，使其處于振蕩，產(chǎn)生方波，通過調(diào)整電位器W2，使方波的占空比達(dá)到50％。（3）保持方波的占空比為50％不變，用示波器觀測8038正弦波輸出端的波形，反復(fù)調(diào)整W3，W4，使正弦波不產(chǎn)生明顯的失真。（4）調(diào)節(jié)電位器W1，使輸出信號(hào)從小到大變化，記錄管腳8的電位及測量輸出正弦波的頻率，列表記錄于表3-3-1中。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

65常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用表3-3-1正弦波的頻率管腳8的電位（5）改變外接電容C的值，觀測三種輸出波形，記錄于表3-3-2并作比較.表3-3-2波型C＝0.1μfC＝0.01μfC＝1000pf正弦波三角波方波常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

66常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用五、練習(xí)1．運(yùn)用ICL8038設(shè)計(jì)一函數(shù)發(fā)生器，該函數(shù)發(fā)生器能輸出正弦波、三角波、和矩形波，輸出信號(hào)頻率為10Hz~10Mhz（可分段實(shí)施），輸出信號(hào)幅度為0~5V連續(xù)可調(diào)，最大輸出功率不小于1W（可加一級(jí)OCL電路）。2．對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行安裝調(diào)試。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

67模擬電子技術(shù)與應(yīng)用常州機(jī)電技術(shù)學(xué)院電氣工程系錢金法模擬電子技術(shù)與應(yīng)用常州機(jī)電技術(shù)學(xué)院電氣工程系68常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用模擬電子技術(shù)與應(yīng)用項(xiàng)目一電子工藝基礎(chǔ)訓(xùn)練項(xiàng)目二放大電路的裝配與調(diào)試項(xiàng)目三信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目四直流穩(wěn)壓電源裝配與調(diào)試附錄一半導(dǎo)體器件命名附錄二ＥＷＢ仿真軟件的使用常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

69項(xiàng)目三信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用模塊一RC震蕩器的裝配與調(diào)試模塊二LC振蕩騎的裝配與調(diào)試模塊三集成函數(shù)發(fā)生器的應(yīng)用項(xiàng)目三信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

70常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用

項(xiàng)目三信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作一、學(xué)習(xí)目標(biāo)終極目標(biāo)：能夠根據(jù)要求利用分立元件或集成芯片完成一個(gè)簡單的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與制作促成目標(biāo)：1．掌握波形發(fā)生器的電路組成及性能分析2．能運(yùn)用分立元件及集成芯片設(shè)計(jì)簡單的信號(hào)發(fā)生器3．會(huì)根據(jù)原理圖安裝調(diào)試信號(hào)發(fā)生器常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

71常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用二、工作任務(wù)1．完成利用分立元件組裝RC振蕩器并進(jìn)行調(diào)試2．完成利用分立元件組裝LC振蕩器并進(jìn)行調(diào)試3．利用ICL8038組裝簡易信號(hào)發(fā)生器并進(jìn)行調(diào)試常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

72常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用模塊一RC震蕩器的裝配與調(diào)試一、學(xué)習(xí)目標(biāo)終極目標(biāo)：能完成RC振蕩電路設(shè)計(jì)與制作。促成目標(biāo)：1．掌握RC振蕩電路的選頻特性。2．能根據(jù)RC振蕩電路原理圖進(jìn)行安裝調(diào)試。3．能對(duì)RC振蕩電路進(jìn)行分析和故障診斷。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

73常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用二、工作任務(wù)1．根據(jù)圖3-1-1組裝RC振蕩器。2．調(diào)節(jié)RF，使電路起振，測試電路的振蕩頻率。3．分析電路的工作原理。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

74常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用圖3-1-1常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

75常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用三、理論知識(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路分為正弦波振蕩電路和非正弦波振蕩電路，正弦波振蕩器是一種不需外加信號(hào)作用，能夠輸出正弦信號(hào)的自激振蕩電路。正弦波振蕩電路又分為RC振蕩器、LC振蕩器、石英晶體振蕩器等。1．正弦波振蕩器的基本知識(shí)（1）自激振蕩:一個(gè)放大電路通常在輸入端接上信號(hào)源的情況下才有信號(hào)輸出。如果輸入端不外接信號(hào)，電路仍有某一頻率的信號(hào)輸出，這種現(xiàn)象就是放大電路的自激振蕩。

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76常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用如左圖所示的框圖與我們前面所講的負(fù)反饋有點(diǎn)類似，不過其反饋?zhàn)兂闪苏答?。圖中輸入信號(hào)為Xi，輸出信號(hào)為Xo，輸出信號(hào)通過反饋電路F饋送回輸入端的信號(hào)為Xf，設(shè)法使，即它們大小相等、相位相同，則反饋信號(hào)就可以完全代替外加輸入信號(hào)。這時(shí)，去掉輸入信號(hào)，用反饋信號(hào)替代輸入信號(hào)，輸出信號(hào)的幅度仍保持不變，放大器就變成自激振蕩器。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

77常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（2）振蕩條件:建立：必須具有選頻特性的正反饋放大器。穩(wěn)定：靠非線性條件限制振蕩幅度。實(shí)際上，當(dāng)幅度足夠后，再增大Uo，將出現(xiàn)非線性失真(截止或飽和)，此時(shí)Au↓限制幅度繼續(xù)增長，直至AF=1最終達(dá)到平衡，獲得穩(wěn)幅振蕩。即，振蕩條件為：1）振幅平衡條件:公式1即反饋信號(hào)等于輸入信號(hào)常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

78常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用

2）相位平衡條件:（n=0,1,2,）公式2即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同相，電路為正反饋。當(dāng)電路電源啟動(dòng)瞬間和或有擾動(dòng)或噪聲使電路輸入端有微小的增量，相當(dāng)于一個(gè)初始信號(hào)，經(jīng)過放大→反饋→再放大→再反饋循環(huán)，振蕩由小→大建立起來，尤其是其中特定ωo(由選頻網(wǎng)絡(luò)而定)的信號(hào)幅度最大。其它頻率被衰減。而從微弱信號(hào)逐漸增大，電路處于增幅。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

79常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用

公式1所表示的振幅平衡條件，是指振蕩電路已進(jìn)入穩(wěn)態(tài)振蕩而言的，欲使振蕩電路能自行建立振蕩，就必須滿足的條件，故也稱為起振條件。這樣，在接通電源后，振蕩電路就有可能自行起振，或者自激，最后趨于穩(wěn)態(tài)平衡（見下圖所示）。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

80常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用2．RC正弦振蕩器典型的RC振蕩器有文氏橋振蕩器和移相振蕩器。它們適于產(chǎn)生1Hz～1MHz的低頻振蕩，頻率穩(wěn)定度約在10-2～10-3量級(jí)之間。（1）RC移相式振蕩器1)RC移相選頻原理

RC電路具有超前移相或滯后移相兩種（a）RC超前移相電路（b）RC滯后移相電路

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81常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用在移相電路中，若用其中一種移相電路作為反饋網(wǎng)絡(luò)，至少需三節(jié)RC超前或滯后電路串接，才能相移180°，因?yàn)橐还?jié)RC電路最大相移不超過90°。

2)RC移相式振蕩電路RC移相式振蕩電路分為相位超前的RC移相式正弦波振蕩電路和相位滯后的RC移相式正弦波振蕩電路.

圖3-1-2RC移相式正弦波振蕩電路常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

82常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用因?yàn)榛痉糯箅娐吩诤軐挼念l率范圍內(nèi)其度若要求滿足振蕩相位條件，必須在RC移相網(wǎng)絡(luò)中也移相，故圖1的RC移相式正弦波振蕩電路是采用三級(jí)RC超前移相電路組成的RC移相振蕩器。振蕩頻率起振條件：放大器A的電壓放大倍數(shù)：頻率范圍：幾赫～數(shù)十千赫。RC移相式振蕩電路具有結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)方便等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是選頻性能較差，頻率調(diào)節(jié)不方便，由于輸出幅度不夠穩(wěn)定，輸出波形較差，一般只用于振蕩頻率固定，穩(wěn)定性要求不高的場合。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

83常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（2）RC串并聯(lián)式正弦波振蕩器(文氏橋振蕩器)RC串并聯(lián)式正弦波振蕩電路又稱為文氏橋正弦波振蕩電路。1）RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性圖3-1-3串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及其高低頻等效電路

（a）RC串并聯(lián)電路（b）低頻等效電路（c）高頻等效電路常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

84???0Fu

.0f90-90?RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)

式中:0=1/RC當(dāng)=0

時(shí)Fu=1/3.=0o常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用???0Fu.0f90-90?RC串并85常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用

2）文氏橋正弦波振蕩電路組成：文氏橋正弦波振蕩電路，其放大電路為同相比例電路反饋網(wǎng)絡(luò)和選頻網(wǎng)絡(luò)由串并聯(lián)電路組成如圖3-1-4所示A

=2nF=0o同相放大器常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用電路：如圖3-1-5常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用振蕩頻率：振蕩條件：應(yīng)用：Rf不應(yīng)當(dāng)太大，否則方波會(huì)變成方波????常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用穩(wěn)幅措施：因?yàn)檎袷幰院?，振蕩器的振幅?huì)不斷增加，由于受放大環(huán)節(jié)非線性區(qū)的限制，當(dāng)輸出電壓的幅值增大到一定程度后，隨之減小(反之增大)，最終使=1，這就可以維持Uo的幅值基本不變。為使電Au為非線性，起振時(shí)，應(yīng)使Au>3，穩(wěn)幅后Au=3。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

89常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用二極管穩(wěn)幅：如圖3-1-6所示8R1R2V1V2R38.2k6.2k22k4.3k0.01F8.2k12.4k>R2>8.1k起振時(shí)信號(hào)小，二極管電阻大Au

1+(R2+R3)/R1>3R2>2R1-R3起振后二極管電阻逐漸減小，Au

1+R2/R1=3為使失真?。篟2<2R1f0=1.94kHz常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

90常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用四、技能訓(xùn)練1．RC橋式振蕩器的仿真測試（1）由運(yùn)放代替圖1的兩級(jí)放大器（如圖3-1-7所示），通過調(diào)節(jié)電位器2，使電路起振，并形成正弦波輸出；（2）調(diào)節(jié)電位器1，觀察輸出頻率的變化。

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91常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用圖3-1-7RC振蕩器仿真測試常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

92常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用

2．RC振蕩器的組裝與調(diào)試

以圖1為操作對(duì)象(1)．RC振蕩器的組裝檢測發(fā)放的所有元器件參數(shù)，作好記錄。利用多孔板安裝RC振蕩器電路。(2)．電路參數(shù)調(diào)試與調(diào)整1）RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性測量將A和A’，B和B’斷開，在RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的Ａ點(diǎn)加上有效值UA為３Ｖ（用交流毫伏表測量）的正弦信號(hào)，改變信號(hào)頻率，在RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的Ｂ點(diǎn)處用毫伏表逐點(diǎn)測出相應(yīng)的電壓ＵB。將測量結(jié)果填入表1中。（注意，在測量過程中，要保持UA=３Ｖ不變）。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用表3-1-1f(kHz)0.010.11.0010.0100.0UA（v）3333ＵB（v）lg(f)常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用2）振蕩器振蕩頻率fo的計(jì)算與測量接通RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并使電路起振，用示波器觀測輸出電壓uo波形，調(diào)節(jié)Rf使振蕩器的輸出波形為最大且不失真的正弦波，用示波器測出振蕩頻率。將測量結(jié)果填入表3-1-2中，計(jì)算出理論值并與實(shí)驗(yàn)值相比較。改變RC的值，測量器振蕩頻率，將測量結(jié)果填入表2中。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

95常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用表3-1-2Uo波形(V)元件值C(uF)元件值R（Ω）計(jì)算值fo（Hz）測量值f（Hz）相對(duì)誤差Δf╱fo常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用五、練習(xí)設(shè)計(jì)一文氏橋正弦波振蕩電路，要求電路輸出頻率為1000HZ。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用模塊二LC振蕩騎的裝配與調(diào)試一、學(xué)習(xí)目標(biāo)終極目標(biāo)：利用分立元件完成振蕩電路設(shè)計(jì)與制作。促成目標(biāo)：1．掌握RC、LC振蕩電路的選頻特性。2．能根據(jù)原理圖設(shè)計(jì)出相應(yīng)PCB。3．能正確運(yùn)用電子儀器對(duì)函數(shù)發(fā)生器進(jìn)行性能指標(biāo)調(diào)試。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用二、工作任務(wù)

1．設(shè)計(jì)一電容三點(diǎn)式正弦信號(hào)發(fā)生器，輸出信號(hào)頻率為1MHz。2．對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行安裝調(diào)試。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用三、理論知識(shí)

用LC并聯(lián)諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩器稱為LC振蕩器，LC振蕩器根據(jù)反饋電壓取出的方式不同，分為變壓反饋式、電感和電容三點(diǎn)式三種。

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100類型：變壓器反饋式、電感三點(diǎn)式、電容三點(diǎn)式1、變壓器反饋式LC振蕩電路LrC(1)

LC并聯(lián)回路的特性Is.L的等效損耗電阻Z常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用類型：變壓器反饋式、電感三點(diǎn)式、電容三點(diǎn)式1、變壓器1011）.諧振頻率f02）.諧振阻抗Z03）.回路品質(zhì)因數(shù)Q

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用1）.諧振頻率f02）.諧振阻抗Z03）.回路品質(zhì)1024）.頻率特性0Z

Z0Q大Q小0f90o-90oQ增大幅頻特性相頻特性常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用4）.頻率特性0ZZ0Q大Q小0f91035）.并聯(lián)諧振的本質(zhì)—

電流諧振LuCr–

+iiLiC1)

Z=Z0

呈純阻2)形成環(huán)流，大小是總電流的Q

倍??IC?IL?U?I?常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用5）.并聯(lián)諧振的本質(zhì)—電流諧振LuCr–+iiLiC1104常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用2．變壓器反饋式LC正弦波振蕩電路（1）電路組成變壓器反饋的特點(diǎn)是用變壓器的初級(jí)或次級(jí)繞組與電容C構(gòu)成LC選頻網(wǎng)絡(luò)。振蕩信號(hào)的輸出和反饋信號(hào)的傳遞都是靠變壓器耦合完成的。圖3-2-1所示電路為變壓器反饋式LC正弦波振蕩器的基本電路，它由放大電路、LC選頻網(wǎng)絡(luò)和變壓器反饋電路三部分組成。

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105（2）變壓器反饋式振蕩電路振蕩條件與頻率如圖3-2-1LC+VCCVRERB1RB2CECB—滿足相位平衡條件×常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（2）變壓器反饋式振蕩電路振蕩條件與頻率如圖3-2-1LC106常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（3）電路特點(diǎn)變壓器反饋式振蕩電路的特點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡單，容易起振，改變電容大小可方便地調(diào)節(jié)振蕩頻率。在應(yīng)用時(shí)要特別注意線圈L2的極性，否則沒有正反饋，無法振蕩。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

107常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用3．電感和電容三點(diǎn)式LC振蕩器把并聯(lián)LC回路中的C或L分成兩個(gè)，則LC回路就有三個(gè)端點(diǎn)。把這三個(gè)端點(diǎn)分別與三極管的三個(gè)極相連，就形成了LC三點(diǎn)式正弦波發(fā)生電路。它們又分為電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式兩類。如圖3-2-2(a)電感三點(diǎn)式(b)電容三點(diǎn)式常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（1）電感三點(diǎn)式（電感反饋式）

1）電路組成電感反饋式LC正弦波振蕩電路如圖3-2-2a所示，因?yàn)榉答侂妷喝∽噪姼蠳1上的電壓，故而得名。三極管放大電路接成共發(fā)射極形式，交流時(shí)并聯(lián)諧振回路的三個(gè)端點(diǎn)相當(dāng)于分別與晶體管的三個(gè)電極相連，所以又稱為電感三點(diǎn)式振蕩電路。2）振蕩條件及頻率用瞬時(shí)極性法判斷相位條件，反饋為正反饋，滿足振蕩的相位條件。振蕩的幅值條件可以通過調(diào)整放大電路的放大倍數(shù)Au和L2上的反饋量來實(shí)現(xiàn)。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

109常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用該電路的振蕩頻率基本上由LC并聯(lián)諧振回路決定：

（式中M為線圈L1與L2的互感）若要滿足起振條件，管子的β值應(yīng)選得大些，一般有式中，R′為包括其他折合電阻在內(nèi)的諧振回路總損耗電阻。實(shí)際上并不常按β公式去挑選管子，只要適當(dāng)選取L2/L1的數(shù)值，即改變線圈抽頭的位置就可以使電路起振，一般取反饋線圈的匝數(shù)為電感線圈總匝數(shù)的1/8～1/4即可起振常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

110常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用3）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：易起振(L間耦合緊)；易調(diào)節(jié)(C可調(diào))。輸出取自電感，對(duì)高次諧波阻抗大，輸出波形差。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

111常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用（2）電容三點(diǎn)式LC振蕩器1）電路組成電容反饋式LC正弦波振蕩電路如圖3-2-2b所示，電容C1、C2與電感L組成選頻網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)的端點(diǎn)分別與三極管的三個(gè)電極或與運(yùn)放輸入、輸出端相連接。2）振蕩條件和振蕩頻率用用瞬時(shí)極性法判斷相位條件，反饋為正反饋，滿足相位條件，振蕩的幅值條件可以通過調(diào)整放大電路的放大倍數(shù)Au和反饋量來實(shí)現(xiàn)。振蕩頻率為：起振條件：應(yīng)使三極管的β滿足

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112常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用3）電路特點(diǎn)

頻率較高，可達(dá)100MHz以上。

優(yōu)點(diǎn)：輸出波形好。缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)頻率不方便。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

113常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用4.拓展知識(shí)石英晶體(Crystal)振蕩電路(1)石英晶體諧振器的阻抗特性1）結(jié)構(gòu)和符號(hào)化學(xué)成分SiO2結(jié)構(gòu)晶片涂銀層焊點(diǎn)符號(hào)常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

114常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用2）.壓電效應(yīng)形變形變機(jī)械振動(dòng)外力壓電諧振—外加交變電壓的頻率等于晶體固有頻率時(shí)，機(jī)械振動(dòng)幅度急劇加大的現(xiàn)象。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

115常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用3）等效電路rqC0CqLqLq

—

晶體的動(dòng)態(tài)電感10-3~102H)(大)Cq

—晶體的動(dòng)態(tài)電容(<0.1pF)(小)rq

—

等效摩擦損耗電阻(小)Co

—晶片靜態(tài)電容

(幾~幾十pF)常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

116常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用大小小大4）頻率特性和諧振頻率容性容性感性fXfPfS常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

117常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用5）使用注意②要有合適的激勵(lì)電平。過大會(huì)影響頻率穩(wěn)定度、振壞晶片；過小會(huì)使噪聲影響大，還能停振。①要接一定的負(fù)載電容CL(微調(diào))，

以達(dá)標(biāo)稱頻率。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

118常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用(2)石英晶體諧振電路1.串聯(lián)型

f=fs，晶體呈純阻+VCCVRERB1RB2CBLC2.并聯(lián)型+VCCVRERB1RB2CEC3C1C2RC××常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

119常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用四、技能訓(xùn)練

1．電容三點(diǎn)式振蕩器的仿真測試（1）如圖3-2-3所示，調(diào)節(jié)RW使電路起振；（2）測量電路的振蕩頻率，并與理論計(jì)算比較。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

120常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

模擬電子技術(shù)與應(yīng)用圖3-2-3電容三點(diǎn)式LC正弦波振蕩器仿真測試常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

121常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院