電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能第5單元-正弦波振蕩電路

電子技術(shù)基礎(chǔ)

與技能人民郵電出版社第5單元正弦波振蕩電路知識目標(biāo)：掌握正弦波振蕩電路的組成框圖及類型。理解自激振蕩的條件。能夠識讀LC振蕩器、RC橋式振蕩器、石英晶體振蕩器的電路圖。了解振蕩電路的工作原理，能估算振蕩頻率。技能目標(biāo)：會安裝與調(diào)試RC橋式音頻信號發(fā)生器。能用示波器觀測振蕩波形，可用頻率計測量振蕩頻率。能排除振蕩器的常見故障。正弦波振蕩電路的組成1

常用正弦波振蕩器2

技能實訓(xùn)3第1節(jié)正弦波振蕩電路的組成一、正弦波振蕩電路的組成框圖二、正弦波振蕩電路的振蕩條件一、正弦波振蕩電路的組成框圖正弦波振蕩電路一般由基本放大電路、正反饋電路、選頻電路、限幅電路組成，如圖5.4所示。二、正弦波振蕩電路的振蕩條件1．起振條件起振應(yīng)滿足兩個條件：一是正反饋；二是基本放大電路的放大倍數(shù)A與反饋電路的反饋系數(shù)F的乘積要大于1，即AF>1。反饋系數(shù)是指，反饋電路輸出與輸入的比值。2．平衡條件正弦波振蕩電路起振后，當(dāng)振蕩幅度達(dá)到一定值時，就要對振蕩幅度進(jìn)行限制。常用的辦法有兩個：一是利用三極管自身的特性，在振蕩幅度增大到一定值時，基本放大電路的放大倍數(shù)自動降低，這種方法在分立元件組成的正弦波振蕩電路中采用得比較多；二是限制基本放大電路的輸入，使振蕩幅度不再增大。這兩種方法都是要使基本放大電路的放大倍數(shù)與反饋系數(shù)的乘積等于1，即AF=1，維持振蕩幅度不變。歸納：通常將正弦波振蕩電路的振蕩條件歸納為：相位平衡條件和幅度平衡條件。相位平衡條件是指，反饋必須是正反饋，即φA+φF=2πn（n＝0或1）。幅度平衡條件是指：AF≥1，即起振時大于1，穩(wěn)幅時等于1。在起振到穩(wěn)定輸出過程中，這種變化要能自動進(jìn)行。第2節(jié)常用正弦波振蕩器一、RC正弦波振蕩器二、LC正弦波振蕩器三、石英晶體正弦波振蕩器一、RC正弦波振蕩器電路組成采用RC電路作為選頻電路的正弦波振蕩電路，稱為RC正弦波振蕩器，如圖5.5所示。該電路的特點是用RC串并聯(lián)電路作為選頻電路，并在振蕩頻率上形成正反饋。歸納：RC正弦波振蕩電路的結(jié)構(gòu)簡單，起振容易，頻率調(diào)節(jié)方便，主要用于產(chǎn)生低頻正弦信號，最高振蕩頻率一般為10～100kHz。二、LC正弦波振蕩器采用LC諧振回路作為選頻電路的正弦波振蕩電路，稱為LC正弦波振蕩器，根據(jù)LC回路連接方式的不同，可分為變壓器反饋式、電感反饋式（電感三點式）和電容反饋式（電容三點式）3種類型。1．變壓器反饋式振蕩電路變壓器反饋式振蕩電路如圖5.6所示，常用于收音機(jī)的本振電路。2．電感三點式振蕩電路電感三點式振蕩電路組成如圖5.7所示。搭建電路時，只要注意將LC并聯(lián)諧振電路的兩端分別接三極管的集電極和基極，發(fā)射極接電感線圈的中間（對交流而言），就能滿足相位平衡條件。3．電容三點式振蕩電路電容三點式振蕩電路組成如圖5.8所示。搭建電路時，對交流而言只要注意將三極管的集電極和基極分別接LC并聯(lián)電路的兩端，發(fā)射極接兩只電容器的中間，就能滿足相位平衡條件。在實際應(yīng)用中，常將一只容量比C1、C2小很多的電容器C3與電感L串聯(lián)，通過調(diào)節(jié)C3實現(xiàn)振蕩頻率的改變，而又不影響起振，如圖5.9所示。歸納：LC正弦波振蕩電路主要用來產(chǎn)生高頻正弦信號，振蕩頻率可高達(dá)幾百兆赫茲以上。應(yīng)用實例：圖5.10所示的晶體管接近開關(guān)內(nèi)部有一個LC振蕩器，當(dāng)鐵磁物體靠近振蕩器的空間磁場時，在鐵磁體內(nèi)部產(chǎn)生渦流，消耗振蕩能量，使振蕩減弱，直至最后停止振蕩；而當(dāng)鐵磁體離開后，振蕩器重新恢復(fù)振蕩，即由振蕩器是否振蕩判斷鐵磁物體是否接近。三、石英晶體正弦波振蕩器1．石英晶體諧振器簡介石英晶體諧振器，簡稱為晶振，如圖5.11（a）所示。圖5.11（b）所示為其電路符號。石英晶體諧振器發(fā)生諧振時，其阻抗呈純電阻性，流過的電流與兩端的電壓同相，不產(chǎn)生相移。圖5.11晶振、電路符號及等效電路2．石英晶體正弦波振蕩電路采用石英晶體諧振器構(gòu)成選頻電路或反饋電路的正弦波振蕩電路，稱為石英晶體正弦波振蕩器，如圖5.12所示。技能實訓(xùn)實訓(xùn)制作正弦波振蕩器1．實訓(xùn)目的（1）熟練識別集成運放的引腳功能。（2）掌握集成運放的使用方法。（3）掌握RC正弦波振蕩器的安裝技巧與調(diào)試方法。2．器材準(zhǔn)備4．內(nèi)容與步驟（1）根據(jù)圖5.13所示的電路繪制出裝配電路圖，標(biāo)清楚各元件的位置。（2）根據(jù)圖5.13所示電路列出元件清單。備好元件，檢查各元件的好壞。（3）正確識讀LM358集成運放的引腳。正面識讀時，從左下腳起，逆時針方向依次為1～8腳。（4）根據(jù)繪制好的裝配圖，完成各元件的安裝。（5）檢查無誤后，通電調(diào)試。用示波器觀察uo的波形，若無波形顯示，調(diào)節(jié)電位器RP，順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)電位器旋鈕，直至示波器屏幕上出現(xiàn)穩(wěn)定的正弦波，做好記錄。若順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)電位器到底，仍觀察不到波形，說明電路連接有故障，查找原因并排除。（6）利用示波器的掃描頻率旋鈕測出振蕩頻率，并做好記錄。（7）分別斷開VD1、VD2，觀察波形的變化，并做好記錄。（8）同時斷開VD1、VD2，觀察波形的變化，并做好記錄。（9）實訓(xùn)結(jié)束后，整理好本次實訓(xùn)所用的器材、工具、儀器、儀表，清掃工作臺，打掃實訓(xùn)室。單元小結(jié)（1）本單元重點介紹了正弦波振蕩電路的組成框圖及類型，RC正弦波振蕩器電路組成及工作原理、LC正弦波振蕩器及應(yīng)用、石英晶體正弦波振蕩器。（2）正弦波振蕩電路用于產(chǎn)生一定頻率和幅度的正弦波信號，一般由基本放大電路、正反饋電路、選頻電路、限幅電路組成，滿足了起振條件和平衡條件才能輸出等幅的正弦波信號。常用的正弦波振蕩電路有RC正弦波振蕩電路、LC正弦波振蕩電路和石英晶體正弦波振蕩電路。（3）RC正弦波振蕩器適用于低頻振蕩，采用RC橋式振蕩電路，其振蕩頻率取決于RC串聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的電阻和電容值。（4）LC振蕩器有變壓器反饋式、電感反饋式（電感三點式）和電容反饋式（電容三點式）3種類型，它的選頻電路為LC諧振回路，其振蕩頻率近似等于LC諧振回路的諧振頻率。在實際應(yīng)用中常采用改進(jìn)型三點式振蕩電路，如克拉潑振蕩電路，它適于做固定頻率振蕩器。（5）石英晶體振蕩器是采用石英晶體諧振器構(gòu)成的振蕩器，其優(yōu)點是頻率穩(wěn)定性很高，缺點是振蕩頻率的可調(diào)范圍很小。樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。12月-2412月-24Monday,December16,2024人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。11:16:1211:16:1211:1612/16/202411:16:12AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。12月-2411:16:1211:16Dec-2416-Dec-24加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。11:16:1211:16:1211:16Monday,December16,2024安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。12月-2412月-2411:16:1211:16:12December16,2024踏實肯干，努力奮斗。2024年12月16日11:16上午12月-2412月-24追求至善憑技術(shù)開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。16十二月202411:16:12上午11:16:1212月-24嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十二月2411:16上午12月-2411:16December16,2024作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2024/12/1611:16:1211:16:1216December2024好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。11:16:12上午11:16上午11:16:1212月-24一馬當(dāng)先，全員舉績，梅開二度，業(yè)績保底。12月-2412月-2411:1611:16:1211:16:12Dec-24牢記安全之責(zé)，善謀安全之策，力務(wù)安全之實。2024/12/1611:16:12Monday,December16,2024相信相信得力量。12月-242024/12/1611:16:1212月-24謝謝大家！樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。12月-2412月-24Monday,December16,2024人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。11:16:1211:16:1211:1612/16/202411:16:12AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。12月-2411:16:1211:16Dec-2416-Dec-24加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。11:16:1211:16:1211:16Monday,December16,2024安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。12月-2412月-2411:16:1211:16:12December16,2024踏實肯干，努力奮斗。2024年12月16日11:16上午12月-2412月-24追求至善憑技術(shù)開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。16十二月202411:16:12上午11:16:1212月-24嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十二月2411:16上午12月-2411:16December16,2024作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2024/12/1611:16:1211:16:1216December2024好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。