《模拟电子技术基础》教学教案37

PAGE17PAGE1第页教学目标知识目标：掌握二极管的外形和电路图形符号；掌握二极管的相关特性参数；了解整流电路的基本组成,理解其工作原理,能进行简单的工程计算；熟悉电容滤波的基本形式,知道滤波电容参数的选用原则；了解常用的几种特殊二极管的功能及使用常识。能力目标：掌握直流电源的制作方法；能看懂简易电源电路原理图；可在万能电路板上设计安装线路；可用万用表检测元器件；会根据电路设计图安装电路；检查后通电，并用万用表测输出电压值；用示波器观察变压器次级波形、整流后的波形以及滤波后的波形。素质目标：具有较扎实的基本功和良好的职业素养，具有较强的独立工作能力和创新精神教学重点半导体的基础知识；二极管构成的各种应用；熟悉电容滤波的基本形式,知道滤波电容参数的选用原则；各种稳压电路的应用教学难点整流电路的基本组成,理解其工作原理,能进行简单的工程计算；电容滤波的基本形式,知道滤波电容参数的选用原则；集成稳压器构成的各种应用电路分析。教学手段实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。教学学时20~24教学内容与教学过程设计注释项目一直流稳压电源的制作〖项目描述〗在工业或民用电子产品中，其控制电路通常采用直流电源供电。对于直流电源的获取，除了直接采用蓄电池、干电池或直流发电机外，还可以将电网的380/220V交流电通过电路转换的方式转换成直流电来获取。本项目从简易直流稳压电源入手，分析交流电转换为直流电的方法，为后续各项目所需直流电源的设计打下基础。〖项目分析〗简易直流稳压电源电路如图1-1所示，试分析其工作原理并制作该电路。图1-1所示的直流稳压电源可用图1-2所示的方框图来表示。图1-1简易直流稳压电源电路图1-2直流稳压电源的方框图〖知识链接〗一、半导体基础知识（一）本征半导体纯净的、不含其他杂质的半导体称为本征半导体。用于制造半导体器件的纯硅和纯锗都是晶体，其原子最外层轨道上有4个电子，这些电子称为价电子，它们同属于4价元素。（二）杂质半导体掺入杂质的半导体称为杂质半导体，根据掺入杂质性质的不同，可以分为N型半导体和P型半导体。载流子以电子为主的半导体称为电子型半导体或N型半导体；载流子以空穴为主的半导体称为空穴型半导体或P型半导体。1.N型半导体2.P型半导体在本征半导体中掺入少量的3价杂质元素，如硼、镓和铟等，就形成P型半导体。这种杂质因能够吸收电子被称为受主原子，这种掺杂使空穴的浓度大大增加，这种以空穴导电为主的半导体称为P型（或空穴型）半导体，其中空穴是多数载流子（简称多子），自由电子是少数载流子（简称少子）。杂质离子虽然带电，但不能移动，因此它不是载流子；杂质半导体虽然有一种载流子占多数，但整个半导体仍呈电中性。（三）PN结1.PN结的形成在一块完整的本征硅片上，用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半导体，在这两种杂质半导体的交界面附近就会形成一个具有特殊性质的薄层（正离子或负离子的区域），这个特殊的薄层就是PN结。内电场有两个作用：一方面阻碍多子的扩散运动；另一方面促使两个区靠近交界面处的少子产生漂移运动。2.PN结的单向导电性1）PN结正偏假设在PN结加上一个正向电压，即电源的正极接P区，负极接N区，PN结的这种接法称为正向接法或正向偏置（简称正偏）。正向偏置时，只要在PN结两端加上一定的正向电压（大于电位势垒），就可得到较大的正向电流。为了防止回路中电流过大，一般可接入一个电阻。2）PN结反偏假设在PN结上加上一个反向电压，即电源的正极接N区，而电源的负极接P区，这种接法称为反向接法或反向偏置（简称反偏）。PN结正偏时导通，呈现很小的电阻，形成较大的正向电流；反偏时截止，呈现很大的电阻，反向电流近似为零。因此，PN结具有单向导电特性。3.PN结的击穿特性1）雪崩击穿当反向电压足够高时，阻挡层内电场很强，少数载流子在结区内受强烈电场的加速作用，获得很大的能量，在运动中与其他原子发生碰撞时，有可能将价电子撞出共价键，形成新的电子—空穴对。这些新的载流子与原先的载流子一同在强电场作用下碰撞其他原子撞出更多的电子—空穴对，如此连锁反应，使反向电流迅速增大，这种击穿称为雪崩击穿。2）齐纳击穿所谓齐纳击穿是指当PN结两边掺入高浓度杂质时，其阻挡层宽度很窄，即使外加反向电压不太高（一般为几伏），在PN结内也可形成很强的电场（可达到2×106V/cm），从而将共价键的价电子直接拉出来，产生电子－空穴对，使反向电流急剧增加，出现击穿现象。二、半导体二极管（一）二极管的结构半导体二极管是由一个PN结加上管壳封装而成的，从P端引出的一个电极称为阳极，从N端引出的另一个电极称为阴极。（二）二极管的类型按结构的不同来分：点接触型二极管和面接触型二极管；按应用场合的不同来分：整流二极管、稳压二极管、检波二极管、限幅二极管、开关二极管和发光二极管等；按功率的不同来分：小功率二极管、中功率二极管和大功率二极管；若按制作材料的不同来分，可分为锗二极管和硅二极管等。（三）二极管的导电特性二极管由一个PN结构成，因此，它同样具有单向导电特性。半导体二极管的导电特性可用其伏安特性来说明，所谓伏安特性是指流过二极管的电流与其两端电压之间的关系曲线。图1-10所示为伏安特性的实验电路，图1-11所示为半导体二极管的伏安特性曲线。图1-10伏安特性实验电路图1-11半导体二极管伏安特性1.正向特性所谓正向特性是指二极管阳极接高电位、阴极接低电位时的伏安特性，这时二极管所加的电压称为正向电压。2.反向特性所谓反向特性是指二极管阴极接高电位、阳极接低电位时的伏安特性，这时二极管所加的电压称为反向电压。3.温度特性其规律是：在接近室温，同一电流下，温度每升高1℃，正向电压减小2～2.5mV；温度每升高10℃，反向电流增大约1倍。（四）二极管的主要参数1.二极管的型号命名法第1部分：用阿拉伯数字表示器件的电极数目。“2”代表二极管；“3”代表三极管。第2部分：用汉语拼音字母表示管子的材料。“A”为N型锗管，“B”为P型锗管；“C”为N型硅管，“D”为P型硅管。第3部分：用汉语拼音字母表示管子的类型。“P”为普通管；“Z”为整流管；“K”为开关管；“W”为稳压管。第4部分：用阿拉伯数字表示序号。序号不同的二极管其特性不同。第5部分：用汉语拼音字母表示规格号。序号相同、规格号不同的二极管特性差别不大，只是某个或某几个参数有所不同。2.二极管的主要参数1）最大整流电流IF最大整流电流通常称为额定工作电流，是指二极管在长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。不同型号的二极管其最大整流电流差异很大，如果电路中实际工作电流超过了IF，那么二极管过分发热就有可能烧坏PN结，使二极管永久损坏。2）最大反向工作电压URM最大反向工作电压通常称为额定工作电压，它是为了保证二极管不至于反向击穿而规定的最高反向电压。3）反向饱和电流IS反向饱和电流又称反向漏电流，它指二极管未进入击穿区的反向电流，其值越小，则二极管的单向导电性越好。4）最高工作频率fM一般小电流二极管的fM高达几百兆赫兹，而大电流的整流管仅几千赫兹。5）直流电阻RD6）二极管的交流电阻rd三、二极管整流电路（一）单相半波整流电路由于在一个周期内，二极管导电半个周期，负载只获得半个周期的电压，故称为半波整流。经半波整流后获得的是波动较大的脉动直流电。电路结构单相半波整流电路由整流二极管、电源变压器和用电负载构成，如图1-15（a）所示。T为电源变压器，VD为整流二极管，RL为负载电阻。2.工作原理图1-15单相半波整流电路及其波形3.参数计算4.特点单相半波整流电路简单、元件少，但输出电流脉动很大，变压器利用率低。因此半波整流仅适用于要求不高的场合。（二）单相桥式整流电路1.电路结构单相桥式整流电路如图1-16（a）所示。图1-16桥式整流电路2.工作原理3.参数计算4.特点桥式整流电路比半波整流电路复杂，但输出电压脉动比半波整流小一半，变压器的利用率也较高，因此桥式整流电路得到了广泛应用。四、滤波电路（一）电容滤波电路1.电路组成电路由单相桥式整流电路、大容量电容C和负载RL组成，电路如图1-19所示。图1-19桥式整流电容滤波电路及其波形2.工作原理1）不接RL的情况2）接负载RL的情况3）特点电容滤波电路虽然简单，但输出直流电压的平滑程度与负载有关。当负载减小时，时间常数RLC减小，输出电压的纹波增大，所以电容滤波不适用于负载变化较大的场合。电容滤波也不适用于负载电流较大的场合，因为这时只有增大电容的容量才能取得好的滤波效果。但电容容量太大，会使电容体积增大，成本上升，而且大的充电电流也容易引起二极管损坏。3.主要参数1）输出电压平均值UO2）二极管的选择3）电容器的选择4.整流变压器的选择由负载RL上的直流平均电压UO与变压器的关系UO≈1.2U2得出U2=UO/1.2（1-20）在实际应用中,考虑到二极管正向压降及电网电压的波动，变压器副边的电压值应超出计算值的10%。变压器副边电流I2一般取(1.1~1.3)IL。（二）电感滤波电路利用电感线圈交流阻抗很大、直流电阻很小的特点。电感量越大，电压就越平稳，滤波效果就越好。但电感量大会引起电感的体积过大，成本增加，输出电压下降。一般电感滤波电路只应用于低电压、大电流的场合。（三）复合滤波电路1.T型滤波器为了减小负载电压的脉动程度，在电感线圈后面再接电容，如图1-22（a）所示，这样先经过电感滤波，去掉大部分交流成分，然后再经电容滤波，滤除剩余的交流成分，使负载电阻得到一个更平滑的直流电压，这种电路的性能与电感滤波电路的性能基本相同。2.π型滤波器为了进一步减小负载电压中的纹波，可采用图1-22（b）所示π型LC滤波电路。图1-22复合滤波器五、稳压电路（一）直流稳压电源的组成1.电源变压器电源变压器的任务是将交流电的幅度转换为直流电源所需要的幅度。2.整流电路整流电路的目的是利用具有单向导电性能的整流元件，将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压。3.滤波电路滤波电路的功能是将整流后的单向脉动电压中的脉动成分尽可能地过滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。该电路由电容、电感等储能元件组成。4.稳压电路稳压电路的功能是减小电源电压波动、负载变化和温度变化的影响，以维持输出电压的稳定。（二）稳压电路在直流稳压电源中的作用及要求1.稳压电路在直流稳压电源中的作用2.稳压电路在直流稳压电源中的要求（1）稳定性好。（2）输出电阻小。（3）电压温度系数小。（4）输出电压纹波小。（三）串联型稳压电路1.电路结构串联型稳压电路包括四大部分，其组成框图如图1-24（a）所示。它由调整管、取样电路、基准电压和比较放大电路等部分组成。由于调整管与负载串联，故称为串联型稳压电路。2.稳压原理分析图1-24（b）所示为串联型稳压电路的电路原理图。图1-24串联型稳压电路3.特点串联型稳压电源工作电流较大，输出电压一般可连续调节，稳压性能优越。目前这种稳压电源已经制成单片集成电路，广泛应用在各种电子仪器和电子电路之中。串联型稳压电源的缺点是损耗较大、效率低。（四）并联型稳压电路1.电路结构2.工作原理（1）负载不变，输入电压变化时，稳压过程分析（2）输入电压不变，负载变化时，稳压过程分析3.特点并联型稳压电路可以使输出电压稳定，但稳压值不能随意调节，而且输出电流很小。（五）集成稳压器1.三端固定输出集成稳压器1）7800、7900系列集成稳压器的型号、外形及引脚排列2）内部电路结构图1-28所示是CW7800系列集成稳压器的内部组成框图。由图可见，除增加了一级启动电路外，其余部分与上述串联稳压电路完全一样，其基准电压源的稳定性更高，保护电路更完善。图1-28CW7800集成稳压器内部电路组成框图3）应用电路（1）基本应用电路。（2）提高输出电压的电路。（3）输出正、负电压的电路。（4）恒流源电路。2.三端可调输出集成稳压器1）CW117、CW137系列集成稳压器的型号、外形及引脚排列2）内部电路结构3）基本应用电路〖项目实施〗一、电子元器件的检测与筛选1.外观质量检查电子元器件应完整无损，各种型号、规格、标志应清晰、牢固，不能模糊不清或脱落。2.元器件的测试1）电阻器（1）电阻器常用的标示法。电阻器常用的标示法有三种。第一种是直标法，即用阿拉伯数字和单位符号在电阻器的表面直接标出标称电阻值和允许偏差。第二种标示法是文字符号法。第三种标示法是色标法。（2）测试方法。测量电阻时一般采用万用表的欧姆挡来进行。2）变压器3）电容器（1）电容器容量常用的标注方法。①直标法。②数字表示法。③数字字母法。④数码法。⑤色标法。（2）测试方法。①质量判定。②容量判定。③极性判定。二、元器件和材料清单三、电路的连接1.面包板的使用1）常用面包板的结构2）布线工具3）使用方法和注意事项（1）在插装元器件时，应便于看到其极性和标志，将元件引脚理直后，在需要的地方折弯。（2）根据信号流程的顺序，采用边安装边调试的方法。（3）连线宜使用直径为0.6mm左右的单股导线。（4）连线要紧贴在面包板上，以免碰撞弹出面包板，造成接触不良。2.元器件和材料的预处理3.电路的连接四、电路的检测与调试1.目视检验2.通电检测结合图片及视频，讲解半导体的基础知识。说一说你知道哪些类型的二极管。教师讲解二极管的导电特性。教师讲解二极管整流电路。结合图片讲解电容滤波电路的工作原理。教师讲解稳压电路。学生思考串联型稳压电路的特点。教学目标知识目标：了解双极型半导体三极管的结构与特性；熟悉三极管的工作原理、伏安特性及主要参数，掌握三极管的放大作用；掌握三极管电路直流工作状态近似估算方法及放大、饱和、截止状态的判断；掌握三极管各种组态的分析方法和放大电路的调试方法；掌握差分放大电路的原理和分析方法；熟悉三极管使用的基本知识，能判断三极管的好坏。能力目标：能进一步熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用；能够完成电压放大电路的设计和制作；学会放大器静态工作点的调试方法；掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。素质目标：具有较扎实的基本功和良好的职业素养，具有较强的独立工作能力和创新精神教学重点双极型半导体三极管的结构与特性；三极管各种组态的分析方法和放大电路的调试方法；熟悉三极管的使用基本知识，能判断三极管的好坏。教学难点三极管各种组态的分析方法和放大电路的调试方法；差分放大电路的原理和分析方法。教学手段实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。教学学时16~20教学内容与教学过程设计注释项目二光控开关的制作〖项目描述〗光控开关的控制电路如图2-1所示，试分析其工作原理并制作该电路。图2-1光控开关控制器电路〖项目分析〗在图2-1所示电路中，V1和V3构成共发射极放大电路，V2构成射极输出器。三级放大电路采用直接耦合方式。在第一级放大电路的偏置电阻中串有光敏电阻R，其外形和符号如图2-2所示。图2-2光敏电阻任务一认识三极管一、三极管的特性（一）三极管的工作原理1.结构与符号无论是NPN型还是PNP型的三极管，内部均包括三个区：发射区、基区和集电区，并相应地引出三个电极，即发射极、基极和集电极，同时在三个区的两两交界处形成两个PN结，分别称为发射结和集电结。发射极箭头方向表示发射结加正向电压时，发射极正向电流的方向。2.三极管的三种连接方式根据所选公共端电极的不同，有三种连接方式，即共基极、共发射极和共集电极。3.三极管的电流分配与放大原理1）三极管放大的条件（1）三极管具有电流放大作用的外部条件为：发射结正向偏置，集电结反向偏置。（2）三极管具有电流放大作用的内部条件为：发射区的掺杂浓度大，集电区掺杂浓度低，且集电结面积大，基区要制造得很薄。2）三极管的电流放大原理（1）发射区向基区注入电子。（2）电子在基区的复合和扩散。（3）集电区收集扩散过来的电子。（二）晶体三极管的伏安特性1.输入特性曲线输入特性曲线是指在UCE一定的条件下，加在三极管基极与发射极之间的电压UBE与产生的基极电流IB之间的关系，可用表达式IB=f(UBE)UCE=常数来表示。2.输出特性曲线输出特性曲线是指在IB一定的条件下，集电极与发射极的电压UCE与集电极电流IC之间的关系曲线。1）截止区：一般将输出特性曲线IB≤0以下的区域称为截止区。2）放大区：放大区指输出特性曲线之间间距接近相等，且互相平行的区域。3）饱和区：饱和区是指输出特性曲线靠近左边陡直,且互相重合的曲线与纵轴之间的区域。二、三极管的主要参数1.电流放大系数2.极间反向饱和电流1）集电极-基极反向饱和电流ICBO2）集电极-发射极反向饱和电流ICEO（又称穿透电流）3.极限参数1）集电极最大允许电流ICM2）集电极最大允许耗散功率PCM3）反向击穿电压4.温度对特性曲线的影响1）温度对UBE的影响2）温度对ICBO的影响3）温度对β的影响任务二认识基本放大电路一、放大电路的基本知识（一）放大电路的概述1.放大电路结构（1）信号源。信号源是所需放大的电信号，可由将非电信号物理量变换为电信号的换能器（传感器等）提供；也可以是前一级电子电路的输出信号。（2）负载。负载是接受放大电路输出信号的元件或电路，可由将电信号变成非电信号的输出换能器（喇叭等）构成；也可以是下一级电子电路的输入电阻。（3）直流电源。直流电源用以供给放大电路工作时所需要的能量，其中一部分能量转变为输出信号输出，还有一部分能量消耗在放大电路中的电阻、器件等耗能元器件中。2.实现放大的条件3.放大器的基本要求（1）要有足够的放大倍数。（2）要具有一定宽度的通频带。（3）非线性失真要小。（4）工作要稳定。4.对输入、输出信号的要求1）对输入信号的要求放大器的输入端必然是与提供信号的信号源相连接的。2）对输出信号的要求放大器的输出端是与输出负载相连接的。（二）放大电路的主要性能指标1.放大倍数1）电压放大倍数Au电压放大倍数是衡量放大电路电压放大能力的指标。2）源电压放大倍数Aus源电压放大倍数是考虑了信号源内阻影响时的电压放大倍数。3）电流放大倍数Ai电流放大倍数是放大电路的输出电流与输入电流幅值或有效值之比。4）功率放大倍数AP功率放大倍数是放大电路的输出功率与输入功率之比。2.输入电阻Ri例1已知信号源us=20mV，Rs=600Ω。当Ri分别等于6kΩ、600Ω和60Ω时，试求输入电流ii和输入电压ui的大小。3.输出电阻Ro输出电阻有两种定义方法：一种是从放大电路的输出端看进去的等效电阻；另一种是当输入端信号短号（us=0，Rs保留），输出端负载开路时，外加一个正弦输出电压u得到相应的输出电流i，两者之比即为输出电阻Ro。4.通频带与频率失真5.最大输出功率和效率放大电路的最大输出功率是指在输出信号基本不失真的情况下，能够向负载提供的最大功率，用Pom表示。若直流电源提供的功率为PD，放大电路的输出功率为Po，则放大电路的效率η为η=Po/PD。η越大，放大电路的效率越高，电源的利用率就越高。二、三种基本组态放大电路（一）共发射极放大电路1.电路组成1）三极管V2）直流电源VCC3）偏置电阻RB4）集电极负载电阻RC5）耦合电容C1和C22.工作原理放大电路的功能是将微小输入信号的变化规律放大成幅值变化较大的输出信号。1）放大原理图2-15共发射极放大电路的工作图解2）静态值与非线性失真引起失真的原因有多方面，其中主要的原因是由于放大电路的静态值设置不合理，使三极管的工作范围超出了特性曲线上的线性范围而进入非线性区。这种失真称为非线性失真。3）静态值的估算静态值是直流量，可以从直流通路直接计算。4）电压放大倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro的测量（1）电压放大倍数Au的测量。放大倍数是衡量一个放大电路放大能力的指标，电压放大倍数定义为：在不失真时输出电压与输入电压的变化量之比。（2）输入电阻的测量。对信号源来讲，放大电路就是它的负载，这个负载可用一个等效电阻Ri来表示，这个等效电阻就是放大电路的输入电阻。（3）输出电阻的测量。（二）分压偏置式放大电路1.电路的组成2.直流分析图2-21共发射极放大电路的直流通路3.主要性能指标分析1）电压放大倍数2）输入电阻3）输出电阻例2在图2-20所示电路中，已知三极管β=100，r′bb=200Ω，UBEQ=0.7V，Rs=1kΩ，Rb1=62kΩ，Rb2=20kΩ，Rc=3kΩ，Re=1.5kΩ，RL=5.6kΩ，UCC=15V，各电容的容量足够大。试求：（1）静态工作点；（2）Au、Ri、Ro和源电压放大倍数Aus；（3）如果发射极旁路电容Ce开路，画出此时放大电路的交流通路和小信号等效电路，并求此时放大电路Au、Ri、Ro。（三）射极输出器1.电路的组成在这里所要讲的射极输出器，信号是从基极输入、从发射极输出，输入回路和输出回路共用三极管的集电极，因此，射极输出器又称为共集电极放大电路。射极输出器的最大特点是输入信号与输出信号的波形相同且幅值基本相等。2.性能指标分析（四）共基极放大电路共基极放大电路具有输出电压与输入电压同相、电压放大倍数高、输入电阻小、输出电阻大等特点。由于共基极电路有较好的高频特性，故广泛应用于高频或宽带放大电路中。例4图2-29所示共基极放大电路中三极管β=100，r′bb=200Ω，UBEQ=0.7V，Rb1=62kΩ，Rb2=20kΩ，Rc=3kΩ，RL=5.6kΩ，Rb1=62kΩ，Rs=1kΩ，UCC=15V，C1、C2、C3对交流信号可视为短路。试求：（1）静态工作点；（2）主要性能指标Au、Ri、Ro和Aus。（五）三种基本组态的比较（1）共射极电路同时具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数，输入电阻和输出电阻值比较适中。（2）共集电极电路的特点是电压跟随，即电压放大倍数接近于1或小于1，而且输入电阻很高、输出电阻很低，由于具有这些特点，常被用做多级放大电路的输入级、输出级或作为隔离用的中间级。（3）共基极电路的突出特点在于它具有很低的输入电阻，使晶体管结电容的影响不显著，因而频率响应得到很大改善，所以这种接法常常用于宽频带放大器中，特别用于接收机的高频头作为前置放大。任务三认识差分放大电路一、差分放大电路的工作原理（一）差分放大电路的组成及静态分析图2-31基本差分放大电路（二）差分放大电路的动态分析1.差模输入与差模特性在差分放大电路输入端加入大小相等、极性相反的输入信号，称为差模输入。2.共模输入与共模抑制比图2-33差分放大电路共模输入在差分放大电路的两个输入端加上大小相等、极性相同的信号，如图2-33（a）所示，称为共模输入，此时，令ui1=ui2=uid。在共模信号的作用下，VT1、VT2管的发射极电流同时增加（或减小）；由于电路是对称的，所以电流的变化量ie1=ie2，则流过Re的电流增加2ie1，Re两端压降产生ue=2ie1Re=ie1(2Re)的变化量，这就是说，Re对每个晶体管的共模信号有2Re的负反馈效果，由此可以得到图2-33（b）所示共模信号交流通路。例5已知差分放大电路的输出信号ui1=1.01V，ui2=0.99V，试求差模和共模输入电压。若Aud=－50，Auc=－0.05，试求该差分放大电路的输出电压uo及KCMR。二、具有电流源的差分放大电路（一）电流源电路（二）具有电流源的差分放大电路三、差分放大电路的输入、输出方式（一）差分放大电路的单端输入、输出方式（二）双端变单端的转换电路图2-40双端变单端电路〖项目实施〗一、电子元器件的检测与筛选1.外观质量检查2.元器件的识别与测试1）三极管（1）管型和基极的判别。（2）集电极和发射极判别。图2-44三极管常用的外形及引脚排列2）光敏电阻3）直流继电器（1）基本结构。（2）基本参数。①额定工作电压指继电器正常吸合时线圈所需要的电压。②直流电阻。直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可用万用表电阻挡直接测量。③吸合电流。吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。④释放电流。释放电流是指继电器产生释放动作的最大电流。（3）继电器的测试。①测触点电阻。用万用表的电阻挡测继电器常闭触点与动点之间的电阻，其阻值应为0Ω；而常开触点与动点之间的电阻应为无穷大。由此可以区别出哪个是常闭触点，哪个是常开触点。②测线圈电阻。可用万用表R×10Ω挡测量继电器线圈的电阻值，从而判断该线圈是否存在开路现象。③测量吸合电压和吸合电流。二、元器件和材料清单本任务所用元器件和材料清单如表2-2所示。三、电路的连接1.万能实验板万能实验板是通过印制、蚀刻和钻孔等工艺，在覆铜板上做出2连、3连或4连的焊盘，用于固定元器件和实现连接。它的使用方法和面包板相同，不同处在于它是利用焊接的方式来固定元器件的。利用它可快捷、方便地搭接电路，特别适合样机的制作。缺点是连线易出错，排查错误比较困难，不适合高频电路。2.电路的连接四、电路的检测与调试1.目视检验电路连接完成后，不要通电，首先对照电路原理图或接线图逐个元件、逐条导线认真地检查电路的连线是否正确，特别是二极管和三极管管脚的连接。2.通电检测电路接通电源后，首先将整个电路(或光敏电阻)置于光亮环境中，同时用万用表电阻挡检测继电器常开触点的状态。正常时常开触点应处于断开状态。然后将整个电路(或光敏电阻)置于光线昏暗环境中，此时应听到继电器动铁芯(衔铁)“嗒”的吸合声，常开触点闭合，同时万用表指示电阻为零。若此时继电器衔铁不动作，应调整电位器RW，直至继电器动作正常。若继电器仍不动作，说明电路存在故障。了解双极型半导体三极管的结构与特性。熟悉三极管的工作原理、伏安特性及主要参数。掌握三极管的放大作用。掌握三极管各种组态的分析方法和放大电路的调试方法。掌握差分放大电路的原理和分析方法。比较分析三种电流源。熟悉三极管使用的基本知识，能判断三极管的好坏。教学目标知识目标：熟悉乙类互补对称放大电路的组成、工作原理及功率与效率的估算，了解甲乙类功放的特点及电路组成；了解多级放大电路的耦合方式和分析方法；掌握反馈电路的组成，了解其基本关系式；掌握负反馈放大电路类型、极性的判别，熟悉负反馈对放大电路性能的影响，了解不同类型负反馈放大电路的性能特点；了解放大电路引入负反馈的一般原则，掌握深度负反馈放大电路的特点，熟悉其闭环电压增益的估算方法。能力目标：会识别与检测元器件；能调试常用集成音频功率放大电路；能按工艺要求独立进行音频放大电路的装配、测试和调试；能独立排除装配、调试过程中出现的故障。素质目标：具有较扎实的基本功和良好的职业素养，具有较强的独立工作能力和创新精神教学重点多级放大电路的耦合方式和分析方法；反馈电路的组成，了解其基本关系式；负反馈放大电路类型、极性的判别；放大电路引入负反馈的一般原则；负反馈对放大电路性能的影响；闭环电压增益的估算方法；互补对称功率放大电路和集成功率放大电路。教学难点多级放大电路的耦合方式和分析方法；负反馈放大电路类型、极性的判别。教学手段实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。教学学时16~20教学内容与教学过程设计注释项目三音频放大电路的制作〖项目描述〗音频功率放大器电路如图3-1所示，其最大不失真功率可达0.5W。试分析其工作原理并制作该电路。图3-1音频功率放大器电路〖项目分析〗1.电路组成本项目的电路由四部分组成，分别为电子开关、前置放大级、推动级和功率放大级。电源电子开关主要由三极管V1和V2构成，为了便于分析，将电子开关部分电路重画于图3-3中。图3-3电子开关部分电路2.输出功率计算〖知识链接〗一、前置放大电路的制作（一）多级放大电路的组成基本放大电路的性能通常很难满足电路或系统的要求，因此实用上需将两级或两级以上的基本单元电路连接起来组成多级放大电路。（二）多级放大电路的耦合方式1.直接耦合放大电路中把前级的输出端直接或通过电阻接到下级的输入端，这种连接方式称为直接耦合。优点是：既能放大交流信号，也能放大缓慢变化信号和直流信号，并且便于集成化。实际的集成运算放大电路一般都是直接耦合多级放大电路。缺点是：直接耦合使前合级之间存在着直流通路，造成各级工作点互相影响，不能独立，使多级放大电路的分析、设计和调试工作比较麻烦。直接耦合放大电路最突出的问题是零点漂移问题。将直接耦合放大电路的输入端对地短路，即当输入电压恒为零时，出现输出电压不等于零的情况，这种现象称为零点漂移（简称“零漂”），又称为温度漂移（简称“温漂”）。2.阻容耦合放大电路中级与级之间通过电阻和电容相连接，称为阻容耦合放大电路。图3-6所示为两级电容耦合放大电路，电路第一级的输出通过C2与第二级的输入电阻进行信号的耦合，故称为阻容耦合放大电路。图3-6两级阻容耦合放大电路这种耦合方式中各级放大电路的静态值都是相互独立、互不影响的，各级放大电路的静态值可以单独考虑，这就给分析、设计和调试带来了很大的方便。此外，它还具有体积小、重量轻的优点。、但是阻容耦合具有很大的局限性。首先它不适合传送缓慢变化的信号，其次在集成电路中，要想制造大容量的电容是很困难的，因此这种耦合方式在线性集成电路中无法采用。3.变压器耦合放大电路中通过变压器连接前后级的方式称为变压器耦合。最大优点是能够进行阻抗、电压和电流的变换，特别是阻抗的变换，在功率放大电路中常常用到。由于变压器对直流信号无变换作用，因此具有很好的隔直作用，使各级放大电路的静态值互不影响。缺点是：变压器体积和重量较大、高频性能差及价格高，而且也不能放大缓慢变化的信号，对直流信号根本无法传送。（三）多级放大电路的动态分析1.电压放大倍数在多级放大电路中，不论何种耦合方式和何种组态电路，由于各级是互相串联起来的，从交流参数来看，前一级的输出信号就是后一级的输入信号，而后一级的输入电阻即为前一级的交流负载，因此多级放大电路总的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即Au=Au1×Au2××Aun（3-4）其中，n为多级放大电路的级数。2.输入电阻和输出电阻一般来说，多级放大电路的输入电阻就是输入级(第一级)的输入电阻；而多级放大电路的输出电阻就是输出级(最后一级)的输出电阻。二、负反馈在放大电路中的应用（一）反馈放大电路的组成及基本关系式1.反馈的基本概念自激的产生是因为电路中存在把输出信号返送回输入信号的回路，这一回路就称为反馈电路。若反馈电路应用得好，可以用来稳定电路的工作、产生各种振荡波形信号；若应用的不好，就会使放大电路不能正常放大。2.反馈的结构图3-11反馈框图若反馈信号削弱了外加输入信号的作用，使放大电路的放大倍数降低，则称这种反馈为负反馈，反之则为正反馈。见图3-11，负反馈由于反馈信号与输入信号反相，叠加的结果使实际被放大的信号减弱，电路输出信号变小；而正反馈由于反馈信号与输入信号同相，叠加的结果是使放大器的实际被放大的信号增加，信号将越增越大。负反馈主要用于提高放大电路的质量，正反馈则主要用于自激振荡。3.反馈放大电路的基本关系式（二）负反馈放大电路的基本类型1.直流反馈和交流反馈根据反馈信号的性质可将反馈分为直流反馈和交流反馈。如果反馈仅存在于直流通路中，反馈信号只含有直流成分则为直流反馈；如果反馈仅存在于交流通路中，反馈信号只有交流成分则为交流反馈；如果反馈既存在于直流通路中，又存在于交流通路中，则为交直流反馈。在一个放大电路中，两种反馈往往都有。直流负反馈影响放大电路的直流性，常用以稳定静态工作点；交流负反馈影响放大电路的交流性能，常用以改善放大电路的动态性能。2.正反馈和负反馈正反馈虽能提高增益，但会使放大电路的工作稳定度、失真度、频率特性等性能显著变坏；负反馈虽然降低了放大电路的增益，但却使放大电路许多方面的性能得到改善，所以，实际放大电路中均采用负反馈，而正反馈主要用于振荡电路中。3.电压反馈和电流反馈在输出端，若反馈网络与基本放大电路、负载RL并联连接，如图3-15(a)所示，反馈信号取样于输出电压，称为电压反馈；在输出端，若反馈网络与基本放大电路、负载串联连接，如图3-15(b)所示，反馈信号取样于输出电流，则称为电流反馈。图3-15反馈对输出量采样框图判断反馈是电压反馈还是电流反馈可采用输出短路法，即假设将负载RL短路，也就是使输出电压为零。此时若反馈信号随输出电压为零而消失，则原来的反馈是电压反馈；若电路中仍然有反馈存在，则原来的反馈应该是电流反馈。4.串联反馈和并联反馈在三极管构成的反馈放大电路中，存在以下一般规律：在输入回路中，若反馈信号接于三极管的基极则为并联反馈；若反馈信号接于三极管的发射极则为串联反馈。在放大电路引入的交流负反馈共有四种类型：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。（三）负反馈放大电路四种组态的识别反馈类型的分析步骤如下：（1）确定有无反馈；（2）判断反馈极性；（3）判别是串联反馈还是并联反馈；（4）判别是电压反馈还是电流反馈。例2试分析图3-18所示的反馈放大电路。图3-18电压串联负反馈电路例3试分析图3-19所示的反馈放大电路。图3-19电压并联负反馈电路例4试分析图3-20所示的反馈放大电路。图3-20电流串联负反馈电路例5试分析图3-21所示的反馈放大电路。图3-21电流并联负反馈电路（四）负反馈对放大电路性能的影响1.提高放大倍数的稳定性2.减小了非线性失真3.扩展通频带4.改变输入电阻和输出电阻1）负反馈对输入电阻的影响（1）串联负反馈使输入电阻增大。（2）并联负反馈使输入电阻减小。2）对输出电阻的影响输出电阻就是放大电路输出端等效电源的内阻。放大电路引入负反馈后，对输出电阻的影响取决于输出端的取样方式，而与输入端的反馈类型无关。设Ro为基本放大电路的输出电阻，称为开环输出电阻；Rof为有反馈时的输出电阻，称为闭环输出电阻。（1）电压负反馈使输出电阻减小。（2）电流负反馈使输出电阻增大。（五）放大电路引入负反馈的一般原则（1）要稳定放大电路的某个量，就采用某个量的负反馈方式。（2）根据对输入、输出电阻的要求来选择反馈类型。（3）根据信号源及负载来确定反馈类型。。若放大电路输入信号源已确定，为了使反馈效果显著，则要根据输入信号源内阻的大小来确定输入端反馈类型。（六）深度负反馈放大电路的分析方法1.深度负反馈放大电路的特点（1）净输入信号uid近似为零，即基本放大电路两输入端P、N电位近似相等，两输入端间似乎短路但并没有真的短路，称为“虚短”；（2）闭环输入电阻Rif→∞，闭环放大电路的输入电流近似为零，即流过基本放大电路两输入端P、N的电流为零，两输入端似乎开路但并没有真的开路，称为“虚断”。2.深度负反馈放大电路性能的估算1）电流串联负反馈放大电路例7估算图3-29所示负反馈放大电路的电压放大倍数Auf=uo/uf。图3-29电流串联负反馈放大电路2）电流并联负反馈放大电路例8估算图3-30所示负反馈放大电路的电压放大倍数Auf=uo/uf。图3-30电流并联负反馈放大电路（七）负反馈放大电路的自激振荡和消除方法1.产生自激振荡的条件和原因2.消除自激振荡的常用方法消除高频自激的基本方法是：在基本放大电路中插入相位补偿网络（也称消振电路），以改变基本放大电路高频段的频率特性，从而破坏自激振荡条件，使其不能振荡。如图331所示为几种补偿网络的接法。图3-31高频补偿网络三、功率放大电路的制作（一）功率放大电路的性能要求与分类1.功率放大器的基本要求（1）根据负载要求，提供所需要的输出功率。（2）具有较高的效率。放大器输出给负载的功率是由直流电源提供的。（3）尽量减小非线性失真。2.功率放大器的分类根据功率放大器中三极管的工作状态不同，通常把功率放大器分为甲类、乙类和甲乙类等。甲类功率放大电路虽然具有电路结构简单的优点，但它在无输入信号时自身消耗的功率较大(这种功率称为静态功耗)，因此效率较低(<50%)，通常用于输出功率比较小的功放电路中。当要求输出功率较大且效率较高时，通常采用各种形式的互补对称式电路。（二）互补对称功率放大电路1.OTL乙类互补对称电路这种类型的功放电路的主要优点是效率高，理想情况下放大电路的效率可达78.5%；主要缺点是波形失真比较严重。由于在输入电压uI的幅度小于三极管的死区电压时，V1和V2均不能导通，故ic1和ic2以及iL、uo的波形都将出现明显的失真，这种失真称为交越失真。2.OTL甲乙类互补对称电路图3-37OTL甲乙类互补对称电路的波形图采用甲乙类互补对称功放电路既能减小非线性失真，改善输出波形，同时又能获得较高的效率，所以在实际电路中得到了广泛应用。3.OCL互补对称电路4.功率管的散热问题图3-39常用的几种散热器外形〖项目实施〗一、印制电路板的手工制作方法1.漆图法1）下料2）拓图3）钻孔4）描板5）腐蚀6）去膜7）涂助焊剂2.贴图法贴图法制作PCB的步骤如下。（1）将胶带纸裁成合适的宽度，需要钻孔的线条宽度应在1.5mm以上。（2）按设计图形贴到覆铜板上，贴图时要压紧，否则腐蚀液进入后将使图形受损。（3）放入腐蚀液中进行腐蚀。3.热转印法热转印法制作PCB的步骤如下。（1）用Protel或其他制图软件设计好印制电路板图。（2）用激光打印机将设计好的电路板图打印在转印纸上。（3）用细砂纸擦干净覆铜板，磨平四周，将打印好的转印纸覆盖在覆铜板上，送入照片过塑机(温度调到180~200℃)来回压几次，使熔化的墨粉完全吸附在覆铜板上(若覆铜板足够平整，则可用电熨斗烫几次，这样也能实现图形的转移)。（4）覆铜板冷却后揭去转印纸，腐蚀后，即可形成做工精细的PCB。二、元器件和材料清单实现本项目所用元器件和材料清单如表3-1所示。三、电路的实现1.元器件的检测1）外观质量检查2）元器件的测试与筛选2.元器件的引线成型及插装1）元器件的引线成形2）元器件的插装3.整机装配1）印制电路板的装配2）装配其他元件四、电路的调试讲解前置放大电路的制作。掌握多级放大电路的耦合方式和分析方法。了解不同类型负反馈放大电路的性能特点。比较负反馈放大电路四种组态的识别。结合例题讲解。结合例题讲解。分组讨论不同种类功率放大器的优缺点。教学目标知识目标：掌握集成运放的线性及非线性应用基础知识——虚短、虚断的概念；掌握基本运算电路，如用集成运放实现电信号的比例、加、减、积分、微分等基本运算的方法和原理；掌握集成运放的非线性应用。能力目标：熟练掌握集成运放性能及其分析判别方法；通过红外线报警器电路的分析与制作，使学生理解和掌握集成运放的特性及应用，能按工艺要求独立进行电路装配、测试和调试，并能独立排除装配、调试过程中出现的故障。素质目标：具有较扎实的基本功和良好的职业素养，具有较强的独立工作能力和创新精神教学重点集成运放的线性及非线性应用基础知识——虚短虚断的概念；基本运算电路如用集成运放实现电信号的比例、加、减、积分、微分等基本运算的方法和原理；集成运放的非线性应用。教学难点集成运算放大器的结构、分类和参数；集成运放的非线性应用。教学手段实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。教学学时8~12教学内容与教学过程设计注释项目一公差测量技术概述任务一互换性概述〖项目描述〗红外线报警器电路如图4-1所示，试分析其工作原理并制作该电路。图4-1红外线报警器电路任务一认识集成运算放大器〖知识链接〗一、电路结构集成运算放大器主要由输入级、中间放大级、功率输出级和偏置电路等组成。集成运算放大器的输入级通常是三极管恒流源双端输入差动放大电路。这样可有效控制零点漂移，提高共模抑制比，并可获得较好的输入特性和输出特性。集成运算放大电路有两个输入端，即反相输入端ui-和同相输入端ui+，一个输出端uo。反相输入端输入时，输出信号与输入信号反相。同相输入端输入时，输出信号与输入信号同相。二、集成运放的分类（一）通用型运算放大器通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。（二）高阻型运算放大器这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid＞109~1012W,IIB为几皮安到几十皮安。（三）低温漂型运算放大器在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。（四）高速型运算放大器高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。（五）低功耗型运算放大器常用的运算放大器有TL022C、TL060C等,其工作电压为±2~±18V,消耗电流为50~250mA。（六）高压大功率型运算放大器高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路,即可输出高电压和大电流。三、集成运放的电压传输特性集成运放的电压传输特性如图4-8所示，传输特性分为线性区（放大区）和非线性区（饱和区）。图4-8集成运放的电压传输特性（1）要使集成运放工作在线性区，必须使其工作在闭环状态，并引入深度负反馈。（2）当电路工作于开环状态或加有正反馈时，工作于非线性区。四、集成运放的主要参数（一）开环差模电压放大倍数Auo（二）最大输出电压Uopp（三）输入失调电压Uio（四）输入失调电流Iio（五）最大差模输入电压UidM（六）最大共模输入电压UicM（七）共模抑制比KCMR（八）输出电阻ro（九）差模输入电阻rid任务二集成运算放大器的线性应用〖知识链接〗一、反相比例运算电路图4-9所示为反相比例电路。R1是信号输入电阻、R2是直流平衡电阻、Rf是反馈电阻。图4-9反相比例电路为了保证集成运放差动输入级的静态平衡，要求平衡电阻R2=R1//Rf。该比例电路的反馈是深度电压并联负反馈。其输入电阻和输出电阻均不高。二、同相比例运算电路图4-10所示为同相比例电路。图4-10同相比例电路为了保证集成运放差动输入级的静态平衡，也要求平衡电阻R2=R1//Rf。该比例电路的反馈是深度电压串联负反馈。其输入电阻很高，输出电阻较低。三、减法运算电路图4-11所示为典型的减法电路。图4-11减法电路四、加法运算电路图4-12(a)所示为反相加法电路。图4-12加法电路五、积分运算电路图4-13积分电路六、微分运算电路图4-15所示为微分电路。图4-15微分电路七、对数运算电路图4-16所示为采用二极管的对数运算电路。图4-16采用二极管的对数运算电路八、指数运算电路图4-17所示为采用二极管的指数运算电路。图4-17采用二极管的指数运算电路任务三集成运放的非线性应用——电压比较器〖知识链接〗一、过零比较器图4-18(a)所示为过零比较器。由于集成运放处于开环状态，uo与ui不再保持线性关系，而是将同相端电压和反相端电压进行比较。当u+>u-，即ui<0时，uo=+Uo(sat)。当u+<u-，即ui>0时，uo=-Uo(sat)。电压传输特性曲线如图4-18(b)所示。图4-18过零比较起二、单限比较器三、滞回比较器（施密特触发器）图4-20所示为滞回比较器的电路和波形。由于电路工作于正反馈状态，所以电路的输出电压将为负饱和值或正饱和值，uo与ui不再保持线性关系。图4-20滞回比较器四、窗口比较器图423窗口比较器〖项目实施〗一、集成电路的识别与检测集成电路的封装外形不同，其引脚排列顺序也不一样，其识别方法如下：（1）圆筒形和菱形金属壳封装IC的引脚识别。（2）单列直插式IC的引脚识别。（3）双列直插式或扁平式IC的引脚识别。二、元器件和材料清单实现本项目所用元器件和材料清单如表4-2所示。三、电路的实现1.元器件的检测1）外观质量检查电子元器件应完整无损，各种型号、规格、标志应清晰、牢固，标志符号不能模糊不清或脱落。2）元器件的测试与筛选用万用表分别检测电阻、二极管、电容。2.元器件的引线成型及插装在印制电路板上插装元器件，插装时应注意以下事项。（1）电阻和涤纶电容无极性之分，但插装时一定要注意电阻值和电容量，不能插错。（2）电解电容和发光二极管有正负极性之分，插装时要看清极性。（3）插装集成电路和传感器时要注意管脚。（4）元器件的安装力求到位，并且美观。3.元器件的焊接元器件焊接时间最好控制在2~3s。焊接完成后，剪掉多余的引线。四、电路的调试通电前，先仔细检查已焊接好的电路板，确保装接无误。然后，用万用表电阻挡测量正负电源之间有无短路和开路现象，若不正常，则应排除故障后再通电。本电路无可调试元器件，只要元器件无损，连接无误，一般都能正常工作。在实验室试验时，可不必加涅菲涅尔透镜，直接用SD02检测人体运动。将传感器背对人体，用手臂在传感器前移动(注意传感器的预热时间)，观察发光二极管的亮暗情况，即可知道电路的工作情况。如电路不工作，在供电电压正常的前提下，可由前至后逐级测量各级输出端有无变化的电压信号，以判断电路及各级工作状态。在传感器无信号时，A1的静态输出电压为0.4~1V左右，A2的静态输出电压为2.5V，A3、A4静态输出均为低电平。若哪一级有问题，则排除该级的故障。区分不同种类的运算放大器。讲解集成运放的主要参数。结合图片讲解各种运算电路。掌握集成运放的非线性应用。教学目标知识目标：掌握正弦波振荡电路的工作原理；掌握振荡器的平衡和稳定条件；掌握三点式振荡器的组成原则、工作原理和典型电路；掌握LC振荡器电路的分析方法；了解RC正弦波振荡电路的组成和工作原理；掌握方波发生器的电路组成和工作原理；了解三角波发生器、锯齿波发生器的电路组成及工作原理。能力目标：通过对无线话筒电路的分析与制作，使学生理解和掌握振荡概念及常见的正弦波振荡电路的组成和分析，能按工艺要求独立进行电路装配、测试和调试，并能独立排除装配、调试过程中出现的故障。素质目标：具有较扎实的基本功和良好的职业素养，具有较强的独立工作能力和创新精神教学重点正弦波振荡电路的工作原理；方波发生器的电路组成、工作原理。教学难点LC振荡器电路的分析方法；三角波发生器、锯齿波发生器的电路组成及工作原理。教学手段实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。教学学时6~10教学内容与教学过程设计注释项目五信号发生器的制作〖项目描述〗无线话筒电路如图5-1所示，试分析其工作原理并制作该电路。图5-1无线话筒电路〖项目分析〗本项目中的无线话筒电路由三部分组成，其结构框图如图5-2所示。图5-2无线话筒电路组成框图任务一正弦波振荡电路〖知识链接〗一、正弦波振荡电路的基本概念（一）自激振荡的工作原理一个放大电路通常在输入端接上信号源的情况下才有信号输出。如果在它的输入端不外接信号源的情况下，在输出端仍有一定频率和幅度的信号输出，这种现象就是放大电路的自激振荡。若放大电路中存在自激振荡现象，则放大电路输出和输入信号的线性比例关系将被破坏，放大电路无法正常放大，因此在放大电路中要避免自激振荡的发生。但在振荡电路中则不然，它正是利用自激振荡而工作的。因此振荡电路和放大电路的区别就在于：振荡电路不需外加输入信号就有信号的输出，而放大电路只有输入信号时才有输出信号。（二）起振、振荡条件图5-3产生自激振荡的条件要使图5-3的放大器变为振荡器，必须满足以下两个条件：（1）相位条件。反馈信号与输入信号的相位要相同，即在放大器中必须引入正反馈。（2）幅度条件。要有足够的反馈量，即反馈电压要等于所需的输入电压。（三）正弦波振荡器的组成图5-4正弦波振荡电路组成框图（四）正弦波振荡器的分析判断能否产生正弦波振荡的步骤如下。（1）检查电路的基本组成，一般应包含放大电路、正反馈电路、选频网络和稳幅电路等。（2）检查放大电路的静态值是否能保证放大电路正常工作。（3）检查电路是否满足振荡条件。判断电路是否满足相位条件可采用瞬时极性法，沿着放大和反馈环路判断反馈的极性，如果是正反馈，则满足相位条件，否则不满足相位条件。具体步骤如下。（1）断开反馈支路与放大电路输入端的连接点。（2）在断点处的放大电路输入端加信号ui，并假设其极性，然后按照先放大后反馈的顺序，逐次确定电路中有关点的电位极性，从而确定ui和uf的相位关系。（3）如果ui和uf在某一频率下同相，则电路满足相位条件。二、RC正弦波振荡电路（一）RC串并联选频网络RC串并联网络的电路如图5-5所示。由于电路中存在电容C，所以该电路对不同的信号频率呈现不同的阻抗，即有选频作用。（二）RC桥式振荡电路RC桥式正弦波振荡电路如图5-7所示，它是由RC串并联电路充当正反馈和选频网络。RC串联支路、RC并联支路、Rf和R1构成一个四臂电桥，因此把该电路称为桥式正弦波振荡电路。运算放大器和Rf、R1构成同相比例运算电路。图5-7RC桥式正弦波振荡电路（三）RC移相式振荡电路RC移相式振荡电路具有结构简单、经济方便等优点。其缺点是选频性能较差，频率调节不方便，由于输出幅度不够稳定，输出波形较差，一般只用于振荡频率固定、稳定性要求不高的场合。RC移相式振荡电路如图5-8所示，图中反馈网络由三节RC移相电路构成。图5-8RC移相式振荡电路三、LC振荡电路（一）LC并联谐振回路LC并联谐振回路如图5-9所示，该电路对不同频率信号的输入呈现不同的阻抗。图5-9LC并联谐振回路（二）变压器反馈式振荡电路1.电路结构电路如图5-10所示，V为振荡放大管；Rb1、Rb2、Re为放大电路的偏置电阻；电容Cb、Ce容量较大，对交流的阻抗很小，分别起到耦合和旁路的作用；LC并联回路为选频网络；N2为反馈线圈。图5-10变压器反馈式振荡电路2.工作原理该电路的特点是容易起振，缺点是振荡波形较差，频率不太高，通常为几兆赫兹至十几兆赫兹。（三）电感三点式振荡器在实际工作中，为了避免确定同名端的麻烦，也为了绕制线圈的方便，采