2016模拟电路基础（电工版）授课教案：LC正弦波振荡电路.docVIP

模拟电路基础授课教案 LC正弦波振荡电路 任课教师：李川 授课日期：_______ 目标：了解LC并联回路的频率特性 了解LC正弦波振荡电路的特点及振荡频率的估算 了解三点式振荡电路振荡与否的判断方法 重点：LC正弦波振荡电路的组成及LC并联回路的选频特性 三点式振荡电路振荡与否的判断 难点：LC串并联选频网络的选频特性 一．变压器反馈式LC振荡电路 电路的组成 晶体管放大电路 LC振荡回路 反馈回路Lf 负载RL通过变压器耦合从振荡回路取用交流电能。 3. 振荡频率f0的估算 4. 判断起振：相位平衡条件的判断和振幅平衡条件的判断 二． 三点式LC振荡电路 先来看电感三点式振荡电路。见图9.3.7 ∵谐振为纯阻，∴φa=180° vf与vi（即vb）相位一致， ∴正反馈，φf=180° 反馈电压的大小可用改变抽头位置来调整。 即Vf大，L2多能易于起振，但易造成波形失真。 Vf小，L2太少，不易起振 通常，L2匝数为总匝数的1/8—1/4。 考虑L1、L2间的互感，电路的振荡频率可近似表示为 1 f=f0≈—————————— 2π√（L1+L2+2M）C 三点式：画出交流等效电路 必须是（1）b—e╲ ∣→接相同电抗元件XC时 c—e╱ b—c→一定接电抗感性XL （2）b—e╲ ∣→接相同电抗元件XL时 c—e╱ b—c→一定接电抗容性XC 三．小结： 1.LC并联回路 当LC并联回路总阻抗呈纯电阻性时，电路发生并联谐振。 1 f0=—————————— 2π√LC 变压器反馈式LC振荡电路 1 f0=—————————— 2π√LC 电感三点式振荡电路：哈特莱振荡电路 1 f0≈—————————— 2π√（L1+L2+2M）C 特点：电感三点式振荡电路简单，易于起振，但由于反馈信号取自于自感L1,电感对高次谐波的感抗大，因而输出振荡电压的谐波分量大，波形较差。（几十兆赫兹以下） 电容三点式振荡电路：考毕兹电路、克拉波电路、西勒电路 5. 三点式振荡电路振荡与否的判断方法 作业 Lc振荡电路通常有哪几种？ 画出变压器反馈式LC正弦波振荡电路图，并简述其组成。 简述三点式振荡电路振荡与否的判断方法 画出电感三点式振荡电路图，简述其组成和特点。 石英晶体振荡器 任课教师：李川 授课日期：_______ 目标：了解石英晶体结构，晶体的压电效应 了解并联型晶体振荡器联型晶体振荡器 难点：石英晶体的阻抗特性石英晶体振荡器的结构 石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚 上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。等效电路 当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L值为几十mH 到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效，C的值很小，一般只有0.0002～0.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效，它的数值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大，而C很小，R也小，因此回路的品质因数Q很大，可达1000～