教案项目7正弦波振荡器分析及应用

1、项目7正弦波振荡器分析及应用电子技术基础与技能任务1RC振荡器电路授课班级课时2上课地点教学目标能力(技能)目标知识目标1、能分析正弦波振荡电路 的原理；2、能测试正弦波振扬电路 的波形。1、掌握正弦波振荡电路的基础知识；2、掌握正弦波振荡电路自激振荡的 条件；3、掌握正弦波振荡电路的组成；4、掌握RC桥式振荡器的电路组成和 工作原理。教学重点1、正弦波振荡电路自激振荡的条件；2、R的式振荡器的电路组成和工作原理。教学难点R的式振荡器的电路组成和工作原理。教学步骤教学内容任务导入正弦波和非正弦波发生电路常常作为信号源被广泛应用于无线 电通信以及自动测量和自动控制等系统中。电子技术试验中经常使用

2、的低频信号发生器是一种正弦波振荡 电路。大功率振荡电路还可以直接为工业生产提供能源，例如高频加 热炉的高频电源。止匕外，如超声探伤、无线电和广播电视信号的发送和接收等， 都离不开止弦波振荡电路。任务讲解一、振荡器的基本知识1、产生正弦波振扬的条件(1)振扬条件相位条件：与同相；幅度条件：Uf=Ube,|AuF|=1(2)振荡建立起振时必须|AuF|>1,从|AuF|>1到|AuF|二1是振荡建立过程，反馈电压和输出电压的幅度不断增大 (正反馈)，到 达稳定。(3)振荡稳定 这是由于反馈元件或晶体管的非线性，使振 荡幅度自动地稳定下来。2、正弦波振荡电路的组成放大电路：实现能量控制。

3、选频网络：确定电路的振荡频率。正反馈网络：使输入信号等于反馈信号。稳幅电路：使输出信号幅值稳定。二、RC串并联电路的选频特性振荡器由放大电路，反馈电路和选频电路三部分组成。所谓选频，就是正弦波振荡器只能在某一频率下产生自激振荡，输出的是单一频率的正弦信号频率特性0COUi/Uo01300四、RC移相式振荡电路一节RC电路的移相范围0 900两节RC电路的移相范围0 1800三节RC电路的移相范围0 2700如何对震荡频率进行调节8只要改变电阻R或电容C的值，即可调节振荡频率。采用这种方法可以很方便地在一个比较宽广的范围内对振荡频率进行连续调节。掌握的知识：1、掌握正弦波振荡电路的基础知识；2、

4、掌握正弦波振荡电路自激振荡的条件；3、掌握正弦波振荡电路的组成；任务总结4、掌握RC桥式振荡器的电路组成和工作原理具备的能力：1、能分析正弦波振荡电路的原理；2、能测试正弦波振荡电路的波形。正弦波振荡电路自激振荡的条件；作业布置RCW式振荡器的选频频率。任务2LC振荡器电路授课班级课时2上课地点能力（技能）目标知识目标教学目标1、能分析正弦波振荡电路1、掌握LC振荡器的电路组成和基本的原理;原理;2、能测试正弦波振荡电路2、了解常用的几种LC振荡器电路的分析。的波形。教学重点1、RC桥式振荡器的电路组成和工作原理;2、常用的几种LC振荡器电路的分析。教学难点RC桥式振荡器的电路组成和工作原理。

5、教学步骤教学内容LC振荡电路，是用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路, 用于产生高频正弦波信号，常见的 LC正弦波振荡电路有变压器反任务导入馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡 电路。LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的，要 让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波，必须提高振荡频率，并 且使电路具有开放的形式。LC振荡器的基本原理LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号,电路中的选频网络由电感和电容组成。LC正弦波振荡电路有变压器反馈式 LC振荡电 路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路，它们的选 频网络采用LC并联谐振回路。任务讲解'Q

6、i-001=%花 振荡角频率也C二、常用的几种LC振扬器电路的分析1、 变压器反馈式振荡电路2、 电感二点式振荡电路3、 电谷二点式振荡电路4、 电容三点式改进电路任务训练例：电感二点式振荡电路的特点。1 .由于线圈之间耦合很紧，较易起振。改变 L2/L1的比值， 可获满意的正弦波，且振幅较大。据经验， L2的圈数选为整个线 圈的1/8到1/4 。具体的圈数比应通过实验调整来确定。2 .调节频单方便。采用口义电咨，频率调节范围宽。3 . 一般用于产生几十兆赫以下的频率。4 .由于反馈电压取自电感 L2 ,而电感对图次谐波的阻抗较 大，不能将高次谐波短路掉。因此输出波形中肩较大的高次谐波， 故波

7、形较差。5 .由于此电路的输出波形较差，且频率稳定度不高，因此通常 用于要求不图的设备中，例如图频加热器、接收机的本机振荡等。任务总结掌握的知识：1、掌握LC振荡器的电路组成和基本原理；2、了解常用的几种LC振扬器电路的分析。具备的能力：1、能分析正弦波振扬电路的原理；2、能测试正弦波振扬电路的波形。作业布置LC振荡电路的频率计算。任务3其他振荡器电路授课班级课时2上课地点教学目标能力（技能）目标知识目标1、能认识石英晶体振荡器。1、掌握石英晶体的基本特性； 2、了解石英晶体的等效电路； 3、了解石英晶体振荡电路。教学重点1、石英晶体的基本特性；2、石英晶体的等效电路；3、石英晶体振荡电路。教

8、学难点石英晶体振荡电路。教学步骤教学内容任务导入石英晶体振荡器，石英谐振器简称为晶振， 它是利用具有压电 效应的石英晶体片制成的。这种石英晶体薄片受到外加父变电场的 作用时会产生机械振动，当父变电场的频率与石英晶体的固有频率 相同时，振动便变得很强烈，这就是晶体谐振特性的反应。利用这 种特性，就可以用石英谐振器取代LC（线圈和电容）谐振回路、滤波 器等。由于石英谐振器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定 度高等优点，被应用于家用电器和通信设备中。石英谐振器因具有 极局的频率稳定性，故主要用在要求频率十分稳定的振荡电路中作 谐振元件。任务讲解一、石英晶体的基本特性在石英晶片的两极加个交变电压，

9、晶片将会产生机械变形 振动。相反，若使晶片发生机械振动，则在晶片的相应方向上将产生,7E的交交电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅都非常小，只有当外加交 变电压的频率为某一特定频率时，振幅才会突然增大，这种现象称为压电谐振。上述特定频率称为晶体的固后频率或谐振频率。石英晶体乂称为石英谐振器。二、石英晶体的等效电路当晶体不振动时，可以看成是一个平板电容器C0 ,称为静电电容。C0与晶片的几何尺寸和电极面积有关，一般约为几个皮法到几十皮法。三.石英晶体振荡电路(1) .并联型石英晶体振荡电路并联型石英晶体振荡电路利用石英晶体作为一个电感来组成选频网络，晶体工作在fs和fp之间。(2) .串联型石英晶体振荡电路串联型石英晶体振荡电路利用石英晶体串联谐振时