通信电子线路教案南通大学电子信息学院杨永杰编写第5章正弦波振荡器一、教学目标本章介绍了反馈型正弦波振荡器的组成、工作原理及几种常用反馈型正弦波振荡器电路，同时介绍了振荡器的频率稳定分析的判断以及晶体振荡器中的几种振荡现象和相应的措施。了解反馈振荡器的工作原理；掌握反馈振荡器的起振过程与起振条件，平衡过程与平衡条件，平衡状态的稳定性和稳定条件；掌握三端式振荡器的构成原则，及其内涵和判断方法，掌握电容三端式振荡器和电感三端式振荡器的特点；对LC振荡器的频率稳定分析，学会其数学推导，得出其重要结论；了解晶体振荡器及晶体振荡器中的几种振荡现象；二、教学重点（1）反馈型正弦波振荡器是由放大电路、选频网络和反馈网络和稳幅电路四个环节构成，反馈型正弦波振荡器稳定工作，必须满足起振、平衡、稳定三个条件，每个条件都包含振幅和相位两个方面的要求；（2）反馈振荡电路判断，它包括四个方面：①可变增益放大器件（晶体管，场效应管或集成电路）应有正确的直流偏置，开始时应工作在甲类状态，便于起振。②开始起振时，环路增益幅值AF(ω0)应大于1。由于反馈网络通常由无源器件组成，反馈系数F小于1，故A(ω0)必须大于1。共射、共基电路都可以满足这一点。为了增大A(ω0),负载电阻不能太小。③环路增益相位在振荡频率点应为2π的整数倍，即环路应是正反馈。④相位稳定条件，选频网络应具有负斜率的相频特性。（3）LC正弦波振荡器的主要形式是三端式振荡器，重点是它的构成原则：“射同它异”，即与发射极相连的两电抗X1、X2性质相同；X3与X1、X2的电抗性质相反。LC正弦波振荡器分为电容三端式和电感三端式两种基本类型。主要内容包括振荡频率估算、起振条件分析，以及两种电路特点的比较。两种改进型电容三端式电路：克拉泼振荡器和西勒振荡器；（4）频率稳定度是振荡器的一项重要性能指标。通过减小外界因素变化、提高回路标准性和减小三极管极间电容影响等方法可以提高频率稳定度。（5）晶体振荡器分为并联型和串联型两类。并联型晶体振荡器，晶体在电路中等效为电感元件；串联型晶体振荡器，晶体在电路中起短路线作用。晶体振荡器由于回路元件标准性很高，所以频率稳定度很高。三、教学难点反馈型正弦波振荡器稳定工作的三大条件，反馈型正弦波振荡器稳定工作必须满足起振、平衡、稳定三个条件，每个条件都包含振幅和相位两个方面的要求；LC正弦波振荡器的主要形式是三端式振荡器，重点是它的构成原则：“射同它异”，即与发射极相连的两电抗X1、X2性质相同；X3与X1、X2的电抗性质相反；从数学角度对LC振荡器的频率稳定分析，可以看出，增大Qe和减小φf，可以减弱Δω0、ΔQe和Δφf造成的频率偏移。四、教学方法本章主要以正弦波振荡器电路为中心，涉及的知识点多，而且比较杂，内部逻辑性差；但它不仅是我们通信电子线路的重点，也是我们通信电子线路的难点之一，为了让学生能很好地掌握这部分知识，本人先把所有地知识点加以整理，调整其内部的逻辑关系，从反馈振荡器的工作原理开始重点讲解，给前面的基础理论，在板书的同时，运用动画给学生分析了反馈型正弦波振荡器稳定工作必须满足起振、平衡、稳定三个条件，每个条件都包含振幅和相位两个方面的要求；使学生开始就掌握正弦波振荡器工作状态，同时教会学生自主学习的方法，要求学生对这些基本概念进行理解，达到灵活的地步，对相关正弦波振荡器的判断能做到举一反三。在这次课的教学中以“正弦波振荡器”这个基本概念为中心来安排教学程序，强调学生通过正弦波振荡器的典型电路，来理解正弦波振荡器是由放大电路、选频网络和反馈网络和稳幅电路四个环节构成；掌握正弦波振荡器振幅起振条件和相位起振条件、振幅平衡条件和相位平衡条件、振荡稳定条件；学会三端式振荡器构成原则：射同它反，并用该条件进行三端式振荡器的条件判断，进而了解改进的三端式振荡器的工作原理和优点。五、教学手段根据本节课的内容特点，我采用多媒体教学和板书教学相结合的教学手段。首先我应用多媒体课件给出了正弦波振荡器的典型电路，让学生来理解正弦波振荡器是由放大电路、选频网络和反馈网络和稳幅电路四个环节构成；然后通过板书推导了正弦波振荡器的三大条件：振幅起振条件和相位起振条件、振幅平衡条件和相位平衡条件、振荡稳定条件，引导把这些新感知的概念进行的概括和抽象，总结出共同因素，给出反馈振荡电路判断的四步曲。通过本人板书画图和动画演示，给出三端式振荡器构成原则：射同它反，这样更为直观、具体，学生很容易掌握；而对于三端式振荡器的改进型考毕兹电路、哈特莱电路，我却通过课件的动态演示，把考毕兹电路、哈特莱电路的电路特性、构成、特点变得更加形象、生动，化解了教学难点，便于学生的掌握。而对LC振荡器的频率稳定分析，本人把重点公