電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能

第四章教案授課班級(jí)課程名稱電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能教學(xué)內(nèi)容振蕩電路的組成課堂類型學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)授課時(shí)間教學(xué)目的1、 振蕩電路的組成框圖及類型2、 自激振蕩的條件教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：自激振蕩的條件教學(xué)內(nèi)容及步驟備注4.1振蕩電路的組成我們把即使不從外部加信號(hào)，信號(hào)也連續(xù)發(fā)生的現(xiàn)象稱為振蕩，也稱為自激振蕩。振蕩現(xiàn)象在我們身邊經(jīng)常出現(xiàn)，例如當(dāng)話筒和揚(yáng)聲器的位置距離較近或相對(duì)時(shí)，揚(yáng)聲器會(huì)發(fā)出嘯叫聲，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是當(dāng)話筒與揚(yáng)聲器靠近時(shí)，來(lái)自揚(yáng)聲器的的聲音信號(hào)傳入了話筒，經(jīng)過(guò)放大后又傳給揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器再把放大了的信號(hào)傳給話筒，如此往復(fù)，就形成了嘯叫聲，振蕩是一種正反饋過(guò)程。本章所討論的正弦波振蕩電路是一種不需要加輸入信號(hào)也能產(chǎn)生一定頻率和一定幅度正弦信號(hào)的正反饋放大電路。振蕩電路在電子技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，尤其是正弦波振蕩電路，其輸出波形是正弦波，可用作各種信號(hào)發(fā)生器、本機(jī)振蕩、載波振蕩器等。在生活中常見(jiàn)地含有振蕩電路的設(shè)備如收音機(jī)、電視、通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等如圖4-1所示。如果沒(méi)有振蕩電路，大部分電子電路就無(wú)法正常工作。4.1.1振蕩電路的組成框圖及類型【正弦波振蕩電路的組成框圖】 正弦波振蕩電路由放大電路、反饋電路、選頻電路、穩(wěn)幅電路四部分組成，如圖 4-3所示。冬 放大龜路A————輸出％a§L F（值快）圖4-3正弦波振蕩電路的組成框圖放大電路：通過(guò)放大電路，可以控制電源不斷地向振蕩系統(tǒng)提供能量，以維持等幅振蕩，這是滿足幅度平衡條件必不可少的。所以放大電路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)換能器，它起補(bǔ)償能量損耗的作用。正反饋電路：它將放大電路輸出量的一部分或全部返送到輸入端，使電路產(chǎn)生自激，這是滿足相位平衡條件必不可少的。實(shí)質(zhì)上，它起能量控制作用。選頻電路：它只對(duì)某個(gè)特定頻率的信號(hào)產(chǎn)生諧振，只有這個(gè)特定的頻率信號(hào)才能使電路滿足自激振蕩的條件，對(duì)于其他頻率信號(hào)，由于不能滿足自激振蕩條件，從而受到抑制，其目的在于使電路產(chǎn)生單一頻率的正弦波信號(hào)。穩(wěn)幅電路：它用于穩(wěn)定振蕩信號(hào)的振幅。它可以采用熱敏元件或其他限幅

電路，也可以利用放大電路自身兀件的非線性來(lái)完成?！菊也ㄕ袷庪娐返念愋汀勘?-1給出了各種正弦波振蕩電路的類型。表4-1正弦波振蕩電路的類型橋式振蕩電路VRC振蕩電路"移相式振蕩電路Q波 變壓器耦合式振蕩電路，振 LC振蕩電路，蕩 三點(diǎn)式振蕩電路，串聯(lián)型石英晶體振蕩電路“晶體振蕩電路3并聯(lián)型石英晶體振蕩電路〃4.1.2自激振蕩的條件能夠產(chǎn)生自激振蕩，必須滿足一定條件。產(chǎn)生自激振蕩的條件是反饋信號(hào)與輸入信號(hào)大小相等，相位相同。（1）相位平衡條件反饋信號(hào)與所輸入信號(hào)的相位同相，就是正反饋。+申f-2r?lr5為整?0式中，％為放大電路的相移；哲f為反櫥電路的相移。⑵振幅平衡條件：底筋俏丹幅/與輸人信號(hào)網(wǎng)幅度相同，即|廿|二1式，1、#為放大電骼開(kāi)環(huán)增益；F為反餓電路的反憤系數(shù)』因?yàn)槠叨?.巧=角1*=的群L,將虬-片代入,得|j4F|-le振蕩電路接通電源后，由于電路里會(huì)有頻率范圍很寬的噪聲，比如晶體管和電阻內(nèi)的熱噪聲，這一信號(hào)在選頻電路的作用下選出頻率為fo的信號(hào)被振蕩電路放大，又經(jīng)反饋電路送回到放大電路的輸入端，形成一個(gè)循環(huán)往復(fù)循環(huán)下去，振蕩就形成了。但是這種循環(huán)放大過(guò)程不可能使信號(hào)的振幅無(wú)限制地放大下去，因?yàn)槭艿骄w管非線性特征的限制，放大倍數(shù)逐漸減小，振幅達(dá)到某一數(shù)值后就不再增大，達(dá)到平衡狀態(tài)，振蕩電路進(jìn)入穩(wěn)幅振蕩。

第四章教案授課班級(jí)課程名稱電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能教學(xué)內(nèi)容RC橋式振蕩器課堂類型學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)授課時(shí)間教學(xué)目的1、 電路的組成2、 振蕩條件3、 振蕩頻率教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：振蕩條件、振蕩頻率教學(xué)內(nèi)容及步驟備注4.2.1RC橋式振蕩器【電路組成】樁式振蕩器電路是用.RC選頻反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大器組成。如圖4-4所示，該電路是由同相放大器和具有選頻作用的RC串并聯(lián)正反饋網(wǎng)絡(luò)（即選頻網(wǎng)絡(luò)）組成的。1 'Ri 14 % A1 +I1 — 牛Ri n2V玦 y I圖4-4RC橋式振蕩電路原理圖免成運(yùn)放LM祖1必1域同相放K電敦.EGI腳財(cái)11巍率為龍「1“泠皿該信山百過(guò)噸中井聯(lián)網(wǎng)路反憒到放大器的輸入端3引腳'因?yàn)?①選割網(wǎng)路的垃慣求敬￥=1/3,因此，只墨使放大倍數(shù)曲T,就能潸足振橘平衡條件'山于同和放大器的輸入侑號(hào)與輯出信號(hào)的利位差為促，RC中并麟選領(lǐng)網(wǎng)端的移相也為0。，所以信號(hào)的敏相移淌足相位平衡缶件，屬于正反乳和：拼式海融群也振都領(lǐng)璀職決r-RC選頻網(wǎng)搖的旭、他、心、J妾乳通常情況b.虬=電=出C|=C,=（?,扼蕩頻率為給矗 3時(shí)亍偽頻應(yīng)月，可以使用KC振擲HJJ驀

第四章教案授課班級(jí)課程名稱電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能教學(xué)內(nèi)容LC振蕩器課堂類型學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)授課時(shí)間教學(xué)目的1、 變壓器耦合式振蕩電路2、 電感三點(diǎn)式振蕩電路3、 電容三點(diǎn)式振蕩電路教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：教學(xué)內(nèi)容及步驟備注4.2.2LC振蕩器LC正弦波振蕩器電路采用LC并聯(lián)回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)，它主要用來(lái)產(chǎn)生高頻正弦波信號(hào)，振蕩頻率通常在1MHZ以上。通常在高頻信號(hào)發(fā)生器、各種高頻設(shè)備中的本振中應(yīng)用。LC振蕩電路可分為變壓器耦合式振蕩電路和三點(diǎn)式振蕩電路?！咀儔浩黢詈鲜秸袷庪娐贰浚?） 電路組成如圖4-6所示電路是采用變壓器耦合的正弦波振蕩電路。電路中的VT為振蕩管，RB1、RB2構(gòu)成分壓式偏置電路，RE是發(fā)射極直流負(fù)反饋電阻，它們提供了放大電路的靜態(tài)偏置。T為振蕩變壓器，L1和C構(gòu)成LC選頻電路，振蕩信號(hào)從VT管集電極輸出。J圖4-6變壓器耦合式振蕩電路（2） 工作原理接通電源后，電路中的擾動(dòng)噪聲信號(hào)經(jīng)三極管VT組成的放大電路放大，然后由L1和C構(gòu)成LC選頻回路從眾多的頻率中選出諧振頻率fo，并通過(guò)線圈L1、L2之間的互感耦合把信號(hào)反饋至三極管基極。（3） 電路特點(diǎn)變壓器耦合式振蕩器功率增益高，容易起振。但由于共發(fā)射極電流放大系數(shù)隨工作頻率的增高而急劇降低，故其振蕩幅度很容易受到振蕩頻率大小的影響，因此常用于固定頻率的振蕩器?！救c(diǎn)式振蕩電路】1.電感三點(diǎn)式振蕩電路如圖4-7所示電路是電感三點(diǎn)式正弦波振蕩電路。三極管.的三個(gè)電極分別與上?；芈肥稬的三個(gè)端點(diǎn)相連，所以叫電感三點(diǎn)式。圖4-7電感三點(diǎn)式正弦波振蕩電路（1） 電路組成及原理振蕩線圈被分成L1、L2兩部分，L1、L2和C組成選頻電路和反饋電路，其中L2為反饋線圈，實(shí)現(xiàn)正反饋，滿足振蕩的相位平衡條件。反饋電壓uf從電感線圈的一段L2取出，使電路產(chǎn)生正反饋，反饋電壓的大小可以通過(guò)改變線圈的抽頭的位置來(lái)調(diào)整。（2） 電路特點(diǎn)由于互感的存在使電路容易起振，頻率調(diào)節(jié)范圍寬（改變電容C），可產(chǎn)生幾百千赫到幾十兆赫茲的正弦信號(hào)，但輸出波形較差。電容三點(diǎn)式振蕩電路電路如圖4-8所示電路是電容三點(diǎn)式振蕩電路。三極管的三個(gè)電極與電容支路的三個(gè)點(diǎn)相接，所以叫電容三點(diǎn)式。圖4-8電容三點(diǎn)式振蕩電路（1） 電路組成及原理電容C1、C2和L組成選頻電路和反饋電路。反饋電壓從C2上取出，使電路產(chǎn)生正反饋，通過(guò)調(diào)節(jié)C1、C2的比值就會(huì)得到足夠的反饋電壓，電路便可起振。（2） 電路特點(diǎn)電容三點(diǎn)式振蕩電路的特點(diǎn)是，C1、C2較小時(shí)，振蕩頻率較高，一般可達(dá)到100M赫茲以上，不但起振穩(wěn)定，而且輸出波形好。

第四章教案授課班級(jí)課程名稱電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能教學(xué)內(nèi)容石英晶體振蕩器課堂類型學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)授課時(shí)間教學(xué)目的1、 石英晶體的壓電效應(yīng)2、 石英晶體振蕩電路組成結(jié)構(gòu)教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：石英晶體振蕩電路組成結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容及步驟備注在工程應(yīng)用中，如實(shí)驗(yàn)用的低頻及高頻信號(hào)產(chǎn)生電路中，往往要求正弦波振蕩電路的振蕩頻率有一定的穩(wěn)定性。如果需要穩(wěn)定性較高的振蕩電路，可以使用晶體振蕩電路。晶體的特點(diǎn)是當(dāng).其有外加壓力時(shí)可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電.能.，…或者是當(dāng)其有外加一電壓時(shí)可以將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能；當(dāng)給晶體加一個(gè)交流電壓時(shí)，晶體會(huì)產(chǎn)生收縮.，....形成機(jī)械振蕩，并與交流信號(hào)相同.；這種現(xiàn)象稱為五英晶體的壓電效應(yīng)。....根據(jù)晶體的構(gòu)造，它有一個(gè)固有的振蕩頻率，如果外加交流信號(hào)與晶體的固有頻率相匹配，晶體的振動(dòng)就會(huì)加劇。如果外加交流信號(hào)的頻率與晶體的固有頻率相差較大，產(chǎn)生的振蕩就會(huì)很小。晶體的機(jī)械振動(dòng)頻率是一個(gè)常數(shù)，這一點(diǎn)對(duì)振蕩電路來(lái)說(shuō)是非常理想的。晶體材料一般固定在兩個(gè)金屬電極之間，當(dāng)晶體發(fā)生彈性形變時(shí)，這兩個(gè)電極依然需要與晶體保持良好的接觸，晶體一般放在金屬殼中。在電路中，用符號(hào)Y來(lái)表示。石英晶體的外形結(jié)構(gòu)及實(shí)物圖如圖4-10所示。 械片圖4-10石英晶體的外形結(jié)構(gòu)圖r"1"! iU 丁a）石英晶體等效電路 b）石英晶體電路符號(hào)圖4-11石英晶體等效電路、電抗-頻率特性及電路符號(hào)圖如圖4-11切所示為石英晶體的符號(hào)，如圖4-1詢所示為等效電路。目前石英晶體振蕩器已廣泛應(yīng)用于石英鐘、頻率計(jì)、彩色電視機(jī)、手持移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)等各類電子設(shè)備中

教學(xué)內(nèi)容及步驟時(shí)軒浙隼氏第四章教案教學(xué)內(nèi)容及步驟時(shí)軒浙隼氏_L圖4-16LC_L圖4-16LC正弦波振蕩電路授課班級(jí)教學(xué)內(nèi)容課堂類型學(xué)時(shí)教學(xué)目的課程名稱 電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能技能訓(xùn)練：制作LC正弦波振蕩電路學(xué)時(shí) 授課時(shí)間1、 掌握LC正弦波振蕩電路電路原理2、 會(huì)用示波器和頻率計(jì)測(cè)量相關(guān)電量參數(shù)和波形教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：會(huì)用示波器和頻率計(jì)測(cè)量相關(guān)電量參數(shù)和波形備注如H&BI、臨，ft；.&燼也㈣|0K,S,]K.UCl口D.1pS品□,1jil;T■:L：='.'心Z伐綠)IP可調(diào)咆阻47tL些弗.?導(dǎo)奇CHW僥器伉札市成器^1-47GFC-SOIQH【訓(xùn)練內(nèi)容及步驟】1.電路原理如圖4-16所示。電路作用：將直流能量轉(zhuǎn)換為具有一定波形參數(shù)的交流振蕩信號(hào)。電路元器件的檢測(cè)：色環(huán)電阻器：識(shí)讀其標(biāo)稱阻值，并用萬(wàn)用表測(cè)量其實(shí)際阻值電解電容：識(shí)別其類型與引腳的排列，并用萬(wàn)用表檢測(cè)其質(zhì)量的好壞三極管：識(shí)別其引腳，并用萬(wàn)用表檢測(cè)其質(zhì)量的好壞變壓器：檢測(cè)其質(zhì)量的好壞電路的制作：按電路原理圖繪制布局草圖，進(jìn)行搭接按工藝要求對(duì)元件引腳進(jìn)行成型加工。元器件的引線不要齊根彎折，應(yīng)該留有一定的距離，不少于2mm,以免損壞元件。（3） 按布局插裝、排列元件。（4） 按焊接工藝要求對(duì)元器件進(jìn)