电子技术基础与技能教案全书电子教案1-12章全(中职).doc
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1、 第5章谐振放大器和正弦波振荡器第5章 谐振放大器和正弦波振荡器【课题】5.1 谐振放大器【教学目的】1了解谐振放大器的功能。2理解LC并联回路的选频特性。3理解常用谐振放大器的电路结构及工作原理。4了解谐振放大器的主要性能指标含义。【教学重点】1谐振放大器的功能。2LC并联回路的选频特性。3单回路谐振放大器的结构特点及工作原理。4双回路谐振放大器的结构特点及工作原理。5谐振放大器的主要性能指标含义。【教学难点】1LC并联回路的选频特性。2单回路谐振放大器的结构特点及工作原理。3双回路谐振放大器的结构特点及工作原理。【教学参考学时】3学时【教学方法】 讲授法、分组讨论法【教学过程】一、引入新课
2、例举收音机、电视机等电器是如何接收信号并放大信号的,从而引入电路谐振的概念。二、讲授新课5.1.1 LC并联谐振回路的选频特性1谐振放大器的功能采用LC并联谐振回路作负载的放大器称为谐振放大器。谐振放大器具有选频和放大的功能,即电路利用LC并联回路的选频特性,从一个频带中选出某一频率进行放大,而将其它频率予以抑制。2LC并联谐振回路的选频特性LC并联谐振回路的选频特性见表5.1。表5.1 LC并联回路的选频特性LC并联回路阻抗频率特性相位频率特性阻频特性与Q值关系R为LC并联电路的等效损耗电阻。当信号频率f等于谐振频率f0( )时,LC并联电路发生谐振,阻抗最大。当f = f0时, v与i的相
3、位差 = 00,电路呈纯电阻性。 R越小,Q值越大,曲线越尖锐,电路选频能力越强。(注:品质因数 )5.1.2常用谐振放大器常用的谐振放大器有单回路谐振放大器和双回路谐振放大器。1单回路谐振放大器(1)电路结构特点:图5.1所示为单回路谐振放大器,其结构特点是放大管集电极负载由一个LC并联谐振回路构成,电源经电感线圈抽头接入,其目的是使谐振回路有高的Q值,提高放大器的选择性。(2)工作原理:输入信号vi经T1耦合到放大管V的基极,经V放大后,由谐振回路选出f= f0的信号,最后由T2耦合输出。(3)电路具有调整方便、工作稳定等优点,但输出信号失真大,一般用于通频带和选择性要求不高的场合。 图5
4、.1单回路谐振放大器2双回路谐振放大器 (a)互感耦合 (b) 电容耦合图5.2 双回路谐振放大器(1)电路结构特点:图5.2所示为双回路谐振放大器,其结构特点是放大管集电极负载由两个LC并联谐振回路构成,两谐振回路之间采用互感耦合(图5.2(a)或电容耦合(图5.2(b)。在互感耦合电路中,调节两个谐振回路之间的距离或磁芯的位置,可改变耦合程度,改善通频带和选择性。在电容耦合电路中,通过改变Ck的大小,来改善通频带和选择性。双回路谐振放大器具有较好的通频带和选择性,在实际中得到应用广泛。(2)电路工作原理:以图5.2(a)为例,输入信号vi经T1耦合到放大管V,经V放大的信号先由L1C1并联
5、谐振回路选择出f= f0的信号后耦合到L2C2并联谐振回路,进一步选频,最后在电感线圈L2的抽头处产生最大的输出电压vo。5.1.3主要性能指标谐振放大器的主要性能指标:中心频率、增益、通频带、选择性和工作稳定性。三、课堂小结1LC并联谐振回路具有选频特性。2谐振放大器具有选频和放大的功能。3比较单回路谐振放大器与双回路谐振放大器的电路结构特点、工作原理和实用范围。四、课堂思考P114思考与练习题1、2。五、课后练习P126 一、填空题:1、2;二、判断题:1。【课题】5.2 正弦波振荡电路【教学目的】1了解振荡器的功能。2了解电路产生自激振荡的条件。3掌握产生正弦波振荡的相位平衡条件、振幅平
6、衡条件和起振条件。4理解正弦波振荡电路的组成和振荡的建立过程。【教学重点】1振荡器的功能及产生自激振荡的条件。2正弦波振荡电路组成。3产生正弦波振荡的相位平衡条件、振幅平衡条件和起振条件。4正弦波振荡的建立过程。【教学难点】 1产生正弦波振荡的相位平衡条件、振幅平衡条件。2正弦波振荡电路的起振条件及振荡的建立过程。【教学参考学时】1学时【教学方法】讲授法、分组讨论法【教学过程】一、引入新课自激振荡现象:扩音系统在使用中有时会发出刺耳的啸叫声, 其形成的过程如图5.1所示。 图 5.3 自激振荡现象 二、讲授新课5.2.1 正弦波振荡电路的组成框图1振荡器振荡器是一种不需外加输入信号就能将直流电
7、转换成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流信号的电路。振荡器的输出频率取决于电路本身选频网络的参数,振荡波形取决于电路的形式,与外部信号无关。图5.4是振荡器与电压放大器组成框图的比较。(a)振荡器组成框图 (b)电压放大器组成框图 图5.42正弦波振荡器振荡器分正弦波振荡器和非正弦波振荡器。输出波形为正弦波的振荡器称为正弦波振荡器。正弦波振荡器组成:放大电路、选频电路和正反馈网络,其组成框图有两种形式,如图5.5所示。5.2.2 正弦波振荡器的平衡条件正弦波振荡器的平衡条件为相位平衡条件和振幅平衡条件,这两个条件必须同时满足。1相位平衡条件反馈信号vf的相位与输入信号vi的相位同相,即 j
8、 = 2np(n=0,1,2)。 2振幅平衡条件反馈信号的幅度与原输入信号的幅度相等,即AVF = 1 。 5.2.3 正弦波振荡器的建立与稳定过程 1正弦波振荡器的起振条件振荡管处于放大状态,即振荡电路的AVF1。2正弦波振荡器的起振过程如框图5.6所示。初始信号由接通电源的瞬间产生,该信号包含一系列频率不同的正弦分量。选频电路保证电路仅对某个特定的频率信号产生谐振。放大器维持振荡器连续工作,若没有放大器,信号就会被逐渐衰减,不可能产生持续的振荡。正反馈网络将输出信号正反馈到放大电路的输入端,使电路产生自激振荡。当振荡信号幅度较小时,因AVF1,振荡信号被不断地放大,直到信号幅度增大到使振荡
9、管超出线性放大区,此时AVF=1,电路变为等幅振荡。振荡的建立与稳定过程图5.6 正弦波振荡器的建立与稳定过程三、课堂小结1正弦波振荡器的组成。2产生电路正弦波振荡必须同时满足相位平衡条件、振幅平衡条件。3正弦波振荡器的建立过程。四、课堂思考P116思考与练习题12。五、课后练习P126 一、填空题:3;二、判断题:25;三、选择题:13、6、7。【课题】5.3 常用正弦波振荡器【教学目的】1掌握LC振荡器的电路组成及工作原理。2掌握RC桥式振荡器的电路组成及工作原理。3了解石英晶体的压电效应、石英晶体谐振器的振荡频率。4理解串联型和并联型石英晶体振荡器的电路形式与工作原理。5会判断电路能否产
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