第6章 调谐放大器和正弦波振荡器培训课件.ppt

本章小结 6.2.3　石英晶体振荡器 电路特点：频率稳定度高，可达 10-11 ~ 10-6 量级。 一、石英晶体的基本特性及其等效电路 　　石英晶体谐振器是在晶片的两个对面上喷涂一对金属极板，引出两个电极，加以封装所构成的器件。 1．压电效应 　　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。 　　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。产生压电谐振时的振荡频率称晶体谐振器的谐振频率。 2．符号和等效电路 当晶体不振动时，可用静态电容 C0 来等效，一般约为几皮法到几十皮法；当晶体振动时，机械振动的惯性可用电感 L 来等效，一般为 10-3 ~ 10-2 H；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 ?。 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。 它有两个谐振频率 　　（1）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 　　（2）当等效电路并联谐振时，并联谐振频率为 　　由于 C << C0，因此 fs 和 fp 两个频率非常接近。 3．电抗频率特性 　　石英谐振器在 fs 和 fp 之间为感性，在此区域之外为容性。 二、石英晶体振荡电路 　　振荡频率在晶体谐振器的 fs 与 fp 之间。由于回路电容是 C1 和 C2 串联后与 Co 并联，再与 C 串联，则回路电容为 1．并联型晶体振荡电路 　　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： 振荡回路的谐振频率为 由于 C << C0 + C?，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 fs。故其频率稳定度高。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 第 6 章　调谐放大器和正弦波振荡器 本章学习目标 6.1　调谐放大器 6.2　正弦波振荡器 本章小结 本章学习目标 理解调谐放大器的工作原理，了解基本调谐放大电路的构成和工作原理。 理解自激振荡的原理，掌握自激振荡的条件，了解自激振荡的建立过程，掌握判别电路是否产生自激振荡的方法。 理解变压器耦合式 LC 振荡器的构成和工作原理。 了解三点式 LC 振荡器的分类，清楚这些振荡器的工作原理，理解三点式振荡器的特点。 了解石英晶体的基本特性、符号、等效电路及谐振频率的基本知识。理解石英体振荡电路的构成和工作原理，了解石英晶体在不同类型的振荡电路中的作用。 了解用集成运放电路组成的 LC 振荡电路的工作原理。 6.1　调谐放大器 6.1.1　调谐放大器的工作原理 6.1.2　两种基本的调谐放大电路 6.1.1　调谐放大器的工作原理 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。 一、LC 并联电路 R 为并联电路损耗电阻。 阻抗频率特性 　　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。 　　可见，LC 并联电路随信号频率的变化呈现不同的性质。 　 2．相位频率特性 　　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； 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。 品质因数 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 　　电路特点是利用LC 并联电路作为负载，因此，放大电路具有选频放大能力。 　　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 AV0 最大。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。 6.1.2　两种基本的调谐放大电路 一、单回路调谐放大器 　　工作原