6.2正弦波振荡器(三)

1、江苏省连云港市中等专业学校教案教师姓名授课班级课程名称授课日期第 周 年 月 日授课时数2授课章节名 称6.2正弦波振荡器（三）教学目标 及 要 求知识与能力目标1. 了解石英晶体振荡器的基本特征及等效电路2. 掌握并联型晶体振荡电路和串联型晶体振荡电路的谐振频率及特点过程方法目标通过讨论、对比分析并联型晶体振荡电路和串联型晶体振荡电路的谐振频率及特点，达成学习能力和职业能力的培养目标。情感态度与价值观参与合作学习和探究，学会自我肯定和自我反思，善于接受他人意见，在体验中成长，培养健全人格。教学重点及难点石英晶体振荡器的基本特征及等效电路并联型晶体振荡电路和串联型晶体振荡电路的谐振频率及特点教

2、学方法使用教具提问、对比分析、启发式、讲练结合课外作业P100 6-5,6-6课堂教学设计江苏省连云港中等专业学校备课纸教 学 内 容 或 板 书 设 计备 注三、石英晶体振荡器电路特点：频率稳定度高，可达10-6 10-11量级。1、石英晶体的基本特性及其等效电路（1）压电效应石英晶体谐振器如图6.2.11所示。它是在晶片的两个对面上喷涂一对金属极板，引出两个电极，加以封装所构成。压电效应：晶片在电压产生的机械压力下，其表面电荷的极性随机械拉力而改变的一种现象。如图6.2.12(a)所示。压电谐振：外加交变电压的频率等于晶体固有频率时，回路发生串联谐振，电流振幅最大的一种现象。产生压电谐振时

3、的振荡频率称晶体谐振器的振荡频率。图6.2.12(b)所示。 图6.2.12 压电效应和谐振现象 （2）符号和等效电路符号如图6.2.13(a)所示。当晶体不振动时，可用静态电容CO来等效，一般约为几个皮法到几十皮法；当晶体振动时，机械振动的惯性可用电感L来等效，一般为10-310-2H；晶片的弹性可用电容C来等效，一般为10-2 10-1 pF；晶片振动时的损耗用R来等效，阻值约为102 W。由可知，品质因数Q很大，可达104 106。加之晶体的固有频率只与晶片的几何尺寸有关，其精度高而稳定。所以，采用石英晶体谐振器组成振荡电路，可获得很高的频率稳定度。等效电路如图6.2.13(b)所示，它

4、有两个谐振频率。 图6.2.13 石英晶体谐振器江苏省连云港中等专业学校备课纸教 学 内 容 或 板 书 设 计备 注(a) 当L、C、R支路串联谐振时，等效电路的阻抗最小，串联谐振频率为 (6.2.8)(b) 当等效电路并联谐振时，并联谐振频率为 (6.2.9)由于C C0，因此fs和fp两个频率非常接近。图6.2.13(c)为石英晶体谐振器的电抗-频率特性，在fs和fp之间为感性，在此区域之外为容性。2、石英晶体振荡电路（1）并联型晶体振荡电路图6.2.14(a)所示。振荡回路由C1、C2和晶体组成。其中，晶体起电感L的作用，等效电路如图6.2.14(b)所示。即振荡频率在晶体谐振器的fs

5、与fp之间。由于回路电容是C1和C2串联后与C0并联，再与C串联，则回路电容为。故振荡回路的谐振频率为图6.2.14 并联型晶体振荡器 由于，则谐振频率近似为 可见，振荡频率基本上取决于晶体的固有频率f s。故其频率稳定度高。2串联型晶体振荡电路如图6.2.15所示。晶体与电阻R串联构成正反馈电路。当振荡频率等于晶体的固有频率fs时，晶体阻抗最小，且为纯电阻，电路满足自激振荡条件而振荡，其振荡频率为f0 = fs。否则不能振荡。调节电阻R可获得良好的正弦波输出。江苏省连云港中等专业学校备课纸教 学 内 容 或 板 书 设 计备 注 图6.2.15 串联晶体振荡电路 图6.2.16 集成运放LC正弦波振荡器四、用集成运算放大器组成的振荡电路用集成运算放大器组成的振荡电路如图6.2.16所示。L和C构成选频网络与电阻R3组成正反馈支路；R1和R2组