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新课A．复习1．加法器和减法器的公式2．相关练习B．引入在无线电广播的发射设备中，要求放大器具有选频放大能力，也就是说放大器能从含有多种频率的信号群中，选中某个频率的信号加以放大，而对其他频率的信号不予放大。
C．新授课6.1.1调谐放大器的工作原理选频放大器：具有选频放大性能的放大器，又称调谐放大器。
它是利用LC谐振回路的谐振特性来选频的。
一、LC并联电路1．阻抗频率特性（a）a．f = f0时，LC并联电路阻抗最大。
b．f0=LC2π1为电路的固有频率，又称LC并联电路的谐振频率。
2．LC并联电路的频率特性：阻频特性和相频特性（1）阻频特性：它表示LC并联电路的阻抗Z与信号频率f 变化的特性，由此可作出阻频特性曲线，如图（a）所示。
（2）相位频率特性：V -i之间相位差ϕ与信号频率f 变化的特性，由此可作出相位频率特性曲线，如图（b）所示。
阻频特性和相频特性说明LC 并联电路具有区别不同频率信号的能力，即具有选频能力。
a ．f = f 0，ϕ = 0，呈纯阻性。
b ．f < f 0，ϕ > 0，呈感性。
c ．f > f 0，ϕ < 0，呈容性。
(b)一、品质因数Q ：表征LC 并联电路选频特性的好坏。
1．定义：Rx R x Q C L ==CR R L 001ωω==R —— 等效损耗电阻。
2．R 小↓ → Q ↑ → 曲线越尖锐 → 选频能力强。
3．Q 可用专用仪表（Q 表）＞测出，几十至一、二百之间。
三、调谐放大器的谐振曲线1．选频放大器（又称调谐振放大器） 电路与一般放大电路有何不同？ 2．谐振曲线：A V - f 之间的关系。
f = f 0 时，输出电压最大，即具有最大的电压放大倍数A VO 。
6.1.2两种基本的调谐放大电路一、单回路调谐放大器：每一级放大器均有一个调谐回路。
1．电路a．R c→LC并联电路。
b．输入、输出均采用变压器。
c．LC并联谐振回路为何采用电感抽头方式？减少外界对谐振回路的影响，保证有高的Q值。
正弦波振荡器振荡器——就是自动地将直流能量转换为具有一定波形参数的交流振荡信号的装臵。
和放大器一样也是能量转换器。
它与放大器的区别在于，不需要外加信号的激励，其输出信号的频率，幅度和波形仅仅由电路本身的参数决定。
应用范围：在发射机、接收机、测量仪器（信号发生器）、计算机、医疗、仪器乃至电子手表等许多方面振荡器都有着广泛的应用。
主要技术指标：1.振荡频率f及频率范围2.频率稳定度:调频广播和电视发射机要求:10-5~10-7左右标准信号源:10-6~10-12要实现与火星通讯:10-11要为金星定位:10-123.振荡的幅度和稳定度一、反馈式振荡器的工作原理1.反馈振荡器的组成反馈振荡器由放大器和反馈网络两大部分组成。
反馈型振荡器的原理框图如图4-1所示。
由图可见, 反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路, 放大器通常是以某种选频网络(如振荡回路)作负载, 是一调谐放大器, 反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。
自激振荡：没有外加输入信号,但输出端有一定幅度的电压.oU输出，即实现了自激振荡。
自激振荡只可在某一频率上产生，不能在其它频率上产生。
当接通电源时，回路内的各种电扰动信号经选频网络选频后，将其中某一频率的信号反馈到输入端，再经放大→反馈→放大→反馈的循环，该信号的幅度不断增大，振荡由小到大建立起来。
随着信号振幅的增大，放大器将进入非线性状态，增益下降，当反馈电压正好等于输入电压时，振荡幅度不再增大进入平衡状态。
2. 反馈式正弦振荡器分类LC 振荡器 RC 振荡器 石英晶体振荡器 3. 平衡和起振条件 （1）平衡条件平衡状态——反馈电压.f U 等于.i U 时，振荡器能维持等幅振荡，且有稳定的电压输出，称此时电路达到平衡状态看电路可知：电压放大系数...io U A U =反馈系数：..f .oU F U =达到平衡状态时：..f i U U =则平衡条件为：......f f ....i i1o o o o U U U UAF U U U U ∙∙＝＝＝而根据数学中复数分析：..A F A F ϕϕ∠+＝AF 可得出振幅平衡条件为：AF =1相位平衡条件为：A F A F ϕϕϕϕ∠++＝＝+ 2(0123.......)n n π=、、、 （2）起振条件——为了振荡器振荡起来必需满足的条件由振荡的建立过程可知，为了使振荡器能够起振，起振之初反馈电压U f 与输入电压Ui 在相位上应同相（即为正反馈）；在幅值上应要求U f ＞U i ， 即：振幅起振条件：AF >1相位起振条件：A F A F ϕϕϕϕ∠++＝＝+ 2(0123.......)n n π=、、、4. 主要性能指标（1）振荡器的平衡稳定条件平衡状态有稳定平衡和不稳定平衡，振荡器工作时要处于稳定平衡状态。
高频电子线路试题库一、单项选择题（每题 2 分，共20 分）第二章选频网络1、LC 串联电路处于谐振时，阻抗（）。
A、最大B、最小C、不确定2、L C并联谐振电路中，当工作频率大于、小于、等于谐振频率时，阻抗分别呈（）。
A、感性容性阻性B、容性感性阻性C、阻性感性容性D、感性阻性容性3、在LC并联电路两端并联上电阻，下列说法错误的是（）A、改变了电路的谐振频率B、改变了回路的品质因数C、改变了通频带的大小D、没有任何改变第三章高频小信号放大器1、在电路参数相同的情况下，双调谐回路放大器的通频带与单调谐回路放大器的通频带相比较A、增大B减小C相同D无法比较2、三级相同的放大器级联，总增益为60dB,则每级的放大倍数为（）。
A、10dB B 、20 C、20 dB D、103、高频小信号谐振放大器不稳定的主要原因是((A)增益太大(B)通频带太宽Cb' c的反馈作用(D)谐振曲线太尖锐。
第四章非线性电路、时变参量电路和混频器(C)晶体管集电结电容1、通常超外差收音机的中频为( )A) 465K B) 75KHZ ( C) 1605KHZ ( D) 10.7MHZ2、接收机接收频率为fc ,fL >( A) fc > fI fc+fI B) fL+fc C) fc+2fI( D)3、设混频器的fL >fC 产生的干扰称为( ，即fL =fC+fI )。
，若有干扰信号fn=fL+fI ，则可能(A)交调干扰(B)互调干扰(C)中频干扰(D)镜像干扰4、乘法器的作用很多，下列中不属于其作用的是(A、调幅B、检波C、变频D、调频5、混频时取出中频信号的滤波器应采用( )(A)带通滤波器(B)低通滤波器(C)高通滤波器(D)带阻滤波器(A)相加器(B)乘法器(C)倍频器(D)减法器7、在低电平调幅、小信号检波和混频中，非线性器件的较好特性是()A、i=b0+b1u+b2u2+b3u3 B 、i=b0+b1u+b3u3 C、i=b2u2 D、i=b3u38、我国调频收音机的中频为( )( A) 465KHZ ( B) 455KHZ ( C) 75KHZ ( D) 10.7MHZ9、在混频器的干扰中，组合副波道干扰是由于 ------- 造成的。
正弦波振荡器的工作原理
正弦波振荡器是一种电子设备，用于产生正弦波形的电信号。
它的工作原理基于反馈回路和振荡条件。
正弦波振荡器的核心是反馈回路。
它包括一个放大器和一个滤波器。
放大器的作用是将信号放大到足够的幅度，以弥补后续滤波器的损耗。
滤波器的作用是选择特定频率的信号，并滤除其他频率的干扰。
在很多正弦波振荡器中，滤波器通常是一个RC网络，由电容器和电阻器组成。
振荡条件是实现振荡的必要条件。
这个条件要求放大器的增益和滤波器的频率特性满足一定的准则。
具体来说，放大器的增益必须大于等于1，并且当信号通过滤波器时，相位延迟要达
到360度。
这样才能形成稳定的正弦波振荡。
当电路初次启动时，可能没有足够的信号被放大器放大到满足振荡条件。
因此，正弦波振荡器通常还会使用一个起始信号来启动振荡。
这个起始信号可以是一个外部输入，也可以是来自电路中的其他信号源。
一旦正弦波振荡器开始工作，它将不断地产生正弦波形的信号。
这个信号可以用于各种应用，例如音频放大器、通信系统和仪器测量。
需要注意的是，正弦波振荡器的精确性和稳定性对许多应用来说非常重要。
因此，在设计和制造正弦波振荡器时需要考虑尽
量减小非理想因素的影响，例如温度变化、噪音和电源波动等。
这样才能确保正弦波振荡器输出的信号质量良好。
教学项目名称项目六正弦波振荡器认知及应用教学内容知识点 1 调谐放大器上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：了解调谐放大器概念及基本工作原理教学重点教学难点教学过程设计步骤内容教学方法1.引入在电子电路系统中，信号的频率往往不是单一的，有时要求放大器只对某个频率的信号进行放大，而对其他频率的信号不进行放大。
这就要求放大器具有选择频率的能力，这种具有选频能力的放大器，称为选频放大器，也称调谐放大器。
讲授2. LC调谐放大电路介绍LC调谐放大电路的结构及工作原理讲授3. 单回路调谐放大器介绍单回路调谐放大器概念讲授4.总结引导学生总结课程内容讲授课后练习1.课后作业教学总结教学项目名称项目六正弦波振荡器认知及应用教学内容知识点 2 正弦波振荡电路上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：●理解自激振荡的条件●掌握正弦波振荡电路的组成框图及类型；教学重点●自激振荡的条件●正弦波振荡电路的组成框图及类型；教学难点自激振荡的条件教学过程设计步骤内容教学方法1.引入在测量、摇控、通信、自动控制、热处理和超声波电焊等加工设备之中电路中经常需要各种波形的信号，如正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等等，能产生这些信号的电路就叫振荡电路。
讲授2. 振荡电路的分类按照输出波形和振荡器件的不同，振荡电路有不同的分类讲授演示3. 自激振荡根据自激振荡框图，正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路，需要满足幅值平衡条件和相位平衡条件讲授4.正弦波振荡电路正弦波振荡电路由四部分组成：放大电路，正反馈网络、选频网络、稳幅环节。
判断一个电路能否起振，就是看电路是否具有以上四个部分。
讲授5.总结引导学生总结课程内容讲授课后练习2.课后作业教学总结教学简案教学项目名称项目六正弦波振荡器认知及应用教学内容知识点 2 正弦波振荡电路上课时间及班级授课时数4课时教学目标知识目标：●能识读LC振荡器、RC桥式振荡器、石英晶体振荡器的电路图；●了解振荡电路的工作原理●能估算振荡频率教学重点●能识读LC振荡器、RC桥式振荡器、石英晶体振荡器的电路图；●能估算振荡频率教学难点振荡电路的工作原理教学过程设计步骤内容教学方法1.引入复习正弦波振荡器的组成部分，根据选频网络器件的不同，正弦波振荡器分为LC振荡器、RC桥式振荡器、石英晶体振荡器。
第四章调谐放大器与正弦波振荡器一、填空题1,产生自激振荡的条件有二,一是____________________,其表达式是________________;二是____________________,其表达式是____________________。
2,调谐放大器与典型共射放大器相比,是用______________回路取代______________电路,并用该回路的_______________特性实现选频。
3,回路并联谐振时,回路谐振时阻抗_____________,使电路呈_____________性,电压与电4,流的相位关系为__________________,如果电流不变,则电压___________________。
RC正弦波振荡器由_________节以上的RC移相电路和放大电路组成,可移相____________度。
5、在LC并联回路中，当回路输入信号频率f与LC回路的固有频率f0____________时，电路发生_________联谐振。
6、调谐放大器是利用___________回路的___________谐振实现选频的。
7、RC正弦波振荡器可分为________________式和________________式两种。
8、电感三点式振荡器从交流角度看，振荡器的三个电极分别与LC回路中_____________的三个端相连，电容三点式振荡器中，振荡器的三个电极分别与_________________三个端相连。
9,变压器反馈式LC正弦波振荡器与调谐放大器相比，都有______________和___________，具有___________特性的反馈网络组成，不同的是在LC回路副边多了一个___________________绕组。
10自激振荡条件有两个，一是_______________平衡条件，其表达式为_______________，二是__________________平衡条件，其表达式为______________________。
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 22 6.2正弦波振荡器 63 实验九调谐放大器 24 实验十LC正弦波振荡器 25 本章小结与习题6 本章总学时126.1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动画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。
图6.1.1 LC并联电路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，f 0称为谐振频率，又称固有频率，即LCf π=210 可见，元件L 、C 取定值时，谐振频率f 0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 ϕ与信号频率f 之间的变化关系。
当f = f 0时，ϕ = 0，电路呈纯阻性；当f < f 0时，ϕ > 0，电路呈感性；当f > f 0时，ϕ < 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 R L f R L R X Q L 002π===ω 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 = f 0，放大器输出电压最大；放大倍数A VO 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 单回路调谐放大器图6.1.3 阻频特性与Q 值关系图6.1.2 LC 并联电路的频率特性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v i经T1通过C b和C e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v i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v o。
2．电容耦合图6.1.6(b)所示。
电路特点是通过外接电容C k实现两个调谐回路之间的耦合，改变C k 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。
可见，谐振曲线在临界耦合时，与理想的矩形谐振曲线很接近。
结论，双回路调谐放大器有较好的通频带和选择性，所以应用广泛。
6.2 正弦波振荡器正弦波振荡器：一种不需外加信号作用，能够输出不同频率正弦信号的自激振荡电路。
6.2.1 自激振荡的工作原理动画 自激振荡的工作原理一、LC 回路中的自由振荡如图6.2.1(a )所示。
自由振荡——电容通过电感充放电，电路进行电能和磁能的转换过程。
阻尼振荡——因损耗等效电阻R 将电能转换成热能而消耗的减幅振荡。
图6.2.1(b )所示。
等幅振荡——利用电源对电容充电，补充电容对电感放电的振荡过程，图6.2.1(c )所示。
这种等幅正弦波振荡的频率称为LC 回路的固有频率，即LCf π=210 (6.2.1)图6.2.1 LC 回路中的电振荡二、自激振荡的条件振荡电路如图6.2.2所示。
振荡条件：相位平衡条件和振幅平衡条件。
1．相位平衡条件反馈信号的相位与输入信号相位相同，即为正反馈，相位差是180︒ 的偶数倍，即ϕ = 2n π (6.2.2) 其中，ϕ 为v f 与v i 的相位差，n 是整数。
v i 、v o 、v f 的相互关系参见图6.2.3。
2.振幅平衡条件反馈信号幅度与原输入信号幅度相等。
即A V F = 1 (6.2.3)图6.2.2 变调谐放大器为振荡器 图6.2.3 自激振荡器方框图三、自激振荡建立过程自激振荡器：在图6.2.2中，去掉信号源，把开关S和点“2”相连所组成的电路。
自激振荡建立过程：电路接通电源瞬间，输入端产生瞬间扰动信号v i，振荡管V产生集电极电流i C，因i C具有跳变性，它包含着丰富的交流谐波。
经LC并联电路选出频率为f0的信号，由输出端输出v o，同时通过反馈电路回送到输入端，经过放大、选频、正反馈、再放大不断地循环过程，将振荡由弱到强的建立起来。
当信号幅度进入管子非线性区域后，放大器的放大倍数降低到 A V F = 1时，振幅不再增加，自动维持等幅振荡。
如图6.2.4所示。
[例6.2.1]判断图6.2.5(a)所示电路能否产生自激振荡。
解(1)振幅条件：因V基极偏置电阻R b2被反馈线圈L f短路接地，使V处于截止状态，故电路不能起振。
(2)相位条件：采用瞬时极性法，设V基极电位为“正”，根据共射电路的倒相作用，可知集电极电位为“负”，于是L同名端为“正”，根据同名端的定义得知，L f同名端也为“正”，则反馈电压极性为“负”。
显然，电路不能自激振荡。
如果把图6.2.5(a)改成图(b)。
因隔直电容C b避免了R b2被反馈线圈L f短路，同时反馈电压极性为“正”，电路满足振幅平衡和相位平衡条件，所以电路能产生自激振荡。
图6.2.5 自激振荡的判别图6.2.6 共发射极变压器耦合振荡器6.2.2 LC振荡器一、变压器耦合式LC振荡器电路特点：用变压器耦合方式把反馈信号送到输入端。
常用的有以下两种。
1．共发射极变压器耦合LC振荡器(1)电路结构图6.2.4 振荡的建立过程如图6.2.6(a )所示。
图中V 为振荡放大管，电阻R 1、R 2、R 3为分压式稳定工作点偏置电路，C 1、C 2为旁路电容，LC 并联回路为选频振荡回路，L 3-4为反馈线圈，L 7-8为振荡信号输出端，电位器R P 和电容C 1组成反馈量控制电路。
(2) 工作原理交流通路如图6.2.6(b )所示。
对频率f = f 0的信号，LC 选频振荡回路呈纯阻性，此时ov '和v f ，反相，即φ1 = 180º。
输出电压v o '再通过反馈线圈L 3-4，使4端为正电位，即f v '与ov '的φ2= 180º。
于是︒=︒+︒=+36018018021ϕϕ，保证了正反馈，满足了相位条件。
如果电路具有足够大的放大倍数，满足振幅条件，电路就能振荡。
调节R P 可改变输出幅度。
2．共基极变压器耦合LC 振荡器(1) 电路结构如图6.2.7(a )所示。
图中V 为振荡放大管，电阻R 1、R 2、R 3为分压式稳定工作点偏置电路，C 1为基极旁路电容，C 2为隔直耦合电容，L 2为反馈线圈，L 与C 串联组成选频振荡电路。
(2) 工作原理交流通路如图6.2.7(b )所示。
接通电源瞬间，LC 回路振荡电压加到管子基射之间，形成输入电压，经V 放大后，输出信号经反馈线圈L 2与L 之间的互感耦合反馈到管子基射之间，若形成正反馈。
在满足振幅平衡条件下，电路产生振荡。
综上分析，变压器反馈电路的反馈强度，可通过L 2与L 1之间的距离来调节。
变压器耦合振荡电路的振荡频率为LC f π=210 (6.2.4)若调节L 、C ，可改变振荡频率。
二、三点式LC 振荡电路电路特点：LC 振荡回路三个端点与晶体管三个电极相连。
图6.2.8 电感三点式振荡器 图6.2.9 电容三点式振荡器 1．电感三点式振荡器电路如图6.2.8(a )，交流通路如图6.2.8(b )所示。
图6.2.7 共基极变压器耦合振荡电路相位条件：当线圈1端电位为“+”时，3端电位为“-”，此时2端电位低于1端而高于3端，即v f 与v o 反相，经倒相放大后，形成正反馈，即满足相位条件。
振幅条件：适当选择Ｌ2和Ｌ1的比值。
使1>F A V ，满足振幅条件。
电路就能振荡。
由于反馈电压v f 取自Ｌ2两端，故改变线圈抽头位置，可调节振荡器的输出幅度。
Ｌ2越大，反馈越强，振荡输出越大，反之，Ｌ2越小，反馈越小，不易起振。
电路振荡频率为C M L L LC f )2(212121++π=π= (6.2.5)其中M 是Ｌ1与Ｌ2之间的互感系数。
优点：振荡频率很高，一般可达到几十兆赫；缺点：波形失真较大。
2．电容三点式振荡器电容三点式振荡器电路如图6.2.9(a )所示，交流通路如图6.2.9(b )所示。
相位条件：当线圈1端电位为“+”时，3端电位为“-”。
此电压经Ｃ1、Ｃ2分压后，2端电位低于1端而高于3端，即v f 与v o 反相，经V 倒相放大后，使1端获“+”电位，形成正反馈，满足相位条件。
振幅条件：适当的选择Ｃ1、Ｃ2的数值，使电路具有足够大的放大倍数，电路可产生振荡。
电路振荡频率为C L f 'π≈210 (6.2.6)而 2121C C C C C +=' 电路特点：频率较高，可达100 MHz 以上。
