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第6章 调谐放大器和正弦波振荡器 本章重点 1．了解调谐放大器的电路结构、工作特点及工作原理。 2．理解正弦波振荡电路的工作原理、振荡条件。 3．掌握变压器耦合及三点式LC振荡电路的工作原理及振荡频率。 4．了解石英晶体振荡电路。 本章难点 1．调谐放大器的选频能力。 2．正弦波振荡电路的振荡条件。 学时分配 序号 内 容 学时 1 6.1调谐放大器 2 2 6.2正弦波振荡器 6 3 实验九调谐放大器 2 4 本章小结与习题 5 本章总学时 8 授课课题：6.1 调谐放大器 教学时间： 教学时数：2学时 教学目的与要求： 1．了解调谐放大器的电路结构、工作特点及工作原理。 教学重点与难点： 1．调谐放大器的选频能力。 教学方法：讲授法 教学过程： Ⅰ复习旧课 1．集成运算放大器的理想化特性。 2．集成运算放大器的基本运算电路和工作原理。 3．集成运算放大器的应用知识。 4．讲评作业。 Ⅱ新课内容 6.1 调谐放大器 调谐放大器：具有选频放大能力的放大电路。 电路特点：LC谐振回路作负载。 应用：无线电发射和接收设备。 6.1.1.调谐放大器的工作原理 一、LC并联电路 图6.1.1所示。R为并联电路损耗电阻。 1．阻抗频率特性 图6.1.2(a)所示。它表示了LC并联电路的阻抗Z与信号频率f之间的变化关系。当f???f0时，LC并联电路发生谐振，阻抗最大。当f????f0或f???f0时，电路失谐，阻抗很小。因此，f0称为谐振频率，又称固有频率，即 可见，元件L、C取定值时，谐振频率f0是一个常数。 2．相位频率特性 图6.1.2(b)所示。它表示了LC并联电路两端电压v和流进并联电路电流i之间的相位角之差?(与信号频率f之间的变化关系。 当f????f0时，(???0，电路呈纯阻性； 当f???f0时，(???0，电路呈感性； 当f???f0时，(???0，电路呈容性； 可见，LC并联电路随信号频率的变化呈现不同的性质。 3．选频特性 阻频特性和相频特性统称为LC并联电路的频率特性。它说明了LC并联电路具有区别不同频率信号的能力，即具有选频特性。如图6.1.3所示。 品质因数为 它表征了LC并联电路选频特性的好坏。 实验和理论证明： R越小，Q值越大，曲线越尖锐，电路选频能力越强； R越大，Q值越小，曲线越平坦，电路选频能力越差。 LC并联电路的Q值，一般在几十到一二百之间。 4．选频放大器 图6.1.4(a)所示。电路特点是利用LC并联电路作为负载，因此放大电路有选频放大能力。 工作原理：当信号频率等于谐振频率时，即f???f0，放大器输出电压最大；放大倍数AVO最大。如图6.1.4(b)所示。这种表示选频放大器的放大倍数与信号频率关系的曲线，称为调谐放大器的谐振曲线。 图6.1.4 选频放大器原理 图6.1.5 单回路调谐放大器 6.1.2 两种基本的调谐放大电路 一、单回路调谐放大器 单回路调谐放大器如图6.1.5所示。 工作原理：输入信号vi经T1通过Cb和Ce送到晶体管的b、e极之间，放大后的信号经LC谐振电路选频由T2耦合输出。 电感抽头和变压器的作用是减少外界对谐振回路的影响，保证有高的Q值。 单回路调谐放大器的通频带和选择性取决于图6.1.4(b)谐振曲线，它与理想的矩形谐振曲线比相差甚远，因此这种电路只能用于通频带和选择性要求不高的场合。 电路优点：调整方便、工作稳定；缺点：失真大。 二、双回路调谐放大器 图6.1.6所示。电路特点是集电极负载采用两个谐振回路，利用它们之间的耦合强弱来改善通频带和选择性。 1．互感耦合 图6.1.6(a)所示。电路特点是双调谐回路依靠互感实现耦合。调节L1、L2之间的距离或磁芯的位置，改变耦合程度，从而改善通频带和选择性。 工作原理：假定L1C1和L2C2调谐在信号频率上，输入信号vi通过T1送到V时，集电极信号电流经L1C1产生并联谐振。此时，由于互感耦合，L1中的电流在L2C2回路电感的抽头处产生很大的输出电压vo。 2．电容耦合 图6.1.6(b)所示。电路特点是通过外接电容Ck实现两个调谐回路之间的耦合，改变Ck的大小就可改变耦合程度，从而改善通频带和选择性。 图6.1.6 双回路调谐放大器 图6.1.7 双回路调谐的谐振曲线 3．选择性和通频带与耦合程度的关系： 如图6.1.7(a)所示。 (1) 弱耦合时，谐振曲线出现单峰； (2) 强耦合时，谐振曲线出现双峰，中心频率f0处下凹的程度与耦合强度成正比； (3) 临界耦合时，谐振曲线也呈单峰，但中心频率f0处曲线较平坦