振荡器的制作、运算放大器应用电路制作
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1、江苏省盐城技师学院 电气工程系江苏省盐城技师学院 电气工程系教学项目五教学项目五 振荡器的制作振荡器的制作任务1基本振荡电路的安装与调试本任务是一个闪烁电路（如图5-1），两个三极管构成两级直接耦合放大器，然后在后级输出端a通过R1、C1连接到输入端b，构成正反馈，实现振荡。接通电路，发光二极管将不停地闪烁，就像一盏航标灯，同时喇叭发出节拍声。调节电位器，就可以调节闪烁频率。任务引入与分析任务引入与分析 相关知识相关知识 1、振荡的基本知识振荡的基本知识（1）、自激振荡的现象）、自激振荡的现象 话筒声音扩音机喇叭(a)正常工作声音话筒扩音机喇叭(b)自激振荡图图5-2 扩音系统的自激振荡现象图
2、示扩音系统的自激振荡现象图示（2）、振荡条件）、振荡条件相位平衡条件：A + F = 2n （n = 0，1，2，）A是放大电路的移相；F是反馈网络的移相。幅度平衡条件： AF=1 (3)、振荡器的分类振荡器主要分为RC，LC振荡器和晶体振荡器 （1）RC振荡器采用RC网络作为选频移相网络的振荡器统称为RC正弦振荡器,属音频振荡器。 （2）LC振荡器采用LC振荡回路作为移相和选频网络的正反馈振荡器称为LC振荡器。 LC振荡器的分类变压器耦合：单管LC正弦振荡器、差分对管LC正弦振荡器 三点式：电容三点式(考毕兹)振荡器 电感三点式(哈特莱)振荡器 改进三点式：克拉泼振荡器、西勒振荡器 差分对管
3、振荡器 (3)晶体振荡器 振荡器的振荡频率受石英晶体控制的振荡器。 2、简单的简单的RC充放电振荡电路充放电振荡电路 电路组成及工作原理：开机时，VT1、VT2均截止，电源经Rp、R2、C1、R1、喇叭对C1充电，在VT2基极电位达到0.7V以前VT2均截止，a点输出低电平（如图5-4（b）；当基极电位达到0.7V时VT1、VT2导通，a点出现高电平，电源经VT2的ce、R1、C1、VT1的be对C1反方向充电，充电电流加速并维持、VT2的导通，a点维持高电平，一旦C1充电结束，三极管转向截止，从而出现循环往复图5-4（c）。调节Rp和R3、R1、C1均可改变充放电的时间常数，从而调节振荡频率
4、。充放电时间常数主要由Rp、R2、R1、C1决定 5-4 RC充放电振荡电路电路组成及工作原理（a、b）图5-4 RC充放电振荡电路电路组成及工作原理（c） 3多谐振荡器多谐振荡器（1）电路组成图图5-5多谐振荡器多谐振荡器（2）、工作原理）、工作原理接通电源，因为两个管子均接有正常的上偏置电阻，所以必定要趋向导通，若VT1先行导通，则极电位下降，经C1耦合使VT2加速截止，而在C极输出高电位，经C2耦合使VT1加速达到饱和，输出低电平，此为电路的一个稳态（VT1饱和、VT2截止）。因VT1饱和，电源经R3、C1、VT1的ce到地，对C1充电，当C1负极充得0.7V电压时，VT2趋向导通，VT
5、2 C极输出低电平脉冲，经C2 耦合使VT1趋向截止，VT1的c极输出正脉冲经C1使VT2加速饱和，正反馈后VT2切底饱和，VT1切底截止，此为电路的第二稳态（VT1饱和、VT2截止）。R1、C1、R3、C2的参数决定振荡频率。 1、元器件的选择与安装、元器件的选择与安装 对照原理图5-1合理选择并安装元器件。 2、元器件的检测、元器件的检测 （1）参照项目1用万用表电阻挡对所有元件逐一进行测量。 （2）光敏电阻在光暗时（用黑纸挡住光线）电阻值很大，光亮时（阳光直射）电阻值下降到几百欧姆。阻值相差越大越好，测量时用万用表电阻挡R*10K挡位。 （3）喇叭用R*1低阻挡测量，正常电阻为8。在测量
6、瞬间细听喇叭发音，应发出“嚓、嚓、嚓”的声音，用手指轻击纸盆，手感应无卡阻现象。 （4）PNP型三极管在测量时与NPN型不同的是“红”、“黑”表棒的位置刚好相反。任务实施任务实施3、安装、调试与检测、安装、调试与检测（1）安装元件）安装元件本任务采用印刷电路板（也可采用万能板），如图5-7所示。图中已根据电路原理图将电路转换到敷铜板上，各个焊点不再独立，已经通过铜箔相互构成了连线，这样就免除了繁琐的布局设计和连线环节，同学们只要按装配图安装好元件就可以了，整个制作变得简单、快捷，这样更适合于产品的批量生产。产品型电子设备均采用印刷电路板安装。请对照装配图将铜箔面对自己，从背面插入相应的元件，微
7、量弯脚。（2）焊接）焊接图5-7中白色小圆点为焊点，灰色部分为阻焊剂。因为印刷电路板尺寸比较小，元件紧密，相邻焊点容易相碰，焊接时特别要注意。如果发现相邻焊点短路，应立即用电烙铁吸除多余焊锡，并将烙铁头上的多余焊锡敲击在烙铁架上，重复几次，即可将两焊点分开，也可以用牙签在焊锡熔化时将它们分开。（3）调试与检测）调试与检测检查无误后，接通3V电源（注意正负极），若电路正确，发光二极管将出现闪烁，同时喇叭中伴有节拍声。调节Rp，使电路的静态工作点发生变化，你将看到闪烁的频率发生变化。若进而减小或增大R2，你将看到偏置电阻太小或太大时电路均发生停振现象，太小时电路工作在饱和区，太大时电路工作在截止区
8、，只有在放大区电路才会正常地起振荡。4、故障检修与模拟故障检修与模拟（1）故障检修（以音频振荡状态为例） 接上电源，若无振荡输出，可用万用表电压挡测量两只三极管UBE的数值，如果均为0.7V左右，则说明静态偏置正常，此时应立即检查VT2是否过热，如发热应马上断电检查。因停振时电路的静态电流会很大，极易损坏输出管和喇叭。然后重点检查R1、C1反馈支路是否开路，喇叭是否卡死或烧坏；如果各UBE无0.7V左右的电压，则应检查偏置电路有无开路，重点检查支路。特别指出的是，偏置电阻过大或过小，三极管将进入饱和区或截止区，均可引起电路不起振。正常起振时，UBE1值为0.1V或负压，UBE2值为0.4V左右
9、；停振时（如C1开路），各UBE值均升高到0.7V左右。（2）故障模拟 用剪刀在正面将元件剪断或用电烙铁正面焊接短路线，可模拟出逼真的故障现象，只要检修者不看正面元件，就可以进行振荡电路的排故训练，训练检修技能。 参考开路元件有Rp、R2、R1、VT1、VT2、喇叭等。 参考短路元件有Rp、C1等。 设置故障后，按上述故障检修思路分析、检修。图5-6光敏电阻 图5-7印制电路板图 评价方式采用教师评价、组与组之间评价评价方式采用教师评价、组与组之间评价相结合的模式。相结合的模式。 总结与回顾自我学习的客观过程。思考一总结与回顾自我学习的客观过程。思考一下，在专业知识、专业技能上学到了什么，下，
10、在专业知识、专业技能上学到了什么，存在什么问题。存在什么问题。任务评价与总结任务评价与总结1、用瞬时极性法判定多谐振荡器是一个正反馈放大器，在图6-12（a）中用虚线标出放大器方框和正反馈方框。2、振荡电路产生自激振荡需要哪些条件？用单管放大器能否产生自激振荡？3、本任务在发生音频振荡状态时为什么发光二极管一直亮着而不再闪烁？4、要提高振荡频率，可采取哪些调整措施？5、调试时，如果C1或R1不小心开路，会产生什么样的后果？如果你不怕输出管和小喇叭过流发热，你也可以用实验的方法去试试！6、利用简易振荡器制作电子动物叫声发生器。如果没有印刷电路板，可使用多功能安装板或纸板电路。请查阅资料制作。任务
11、延伸与拓展任务延伸与拓展任务2 RC振荡电路的安装与调试 简易电容充放电自激振荡器电路简单，容易起振，但它输出的是非正弦波，在有些对波形要求较高的场合就不能满足要求了。RC振荡电路只要在正反馈网络中增加选频环节，它能在包含多个谐波的非正弦波中选中某种频率，产生振荡，输出波形良好的正弦波，所以RC振荡器在电子产品中得到广泛的应用，配合集成运算放大器构成的RC桥式振荡器更加简单、性能更加稳定。任务引入与分析任务引入与分析 本任务利用大家很熟悉的普通两级同相输出放大器，配合具有选频功能的正反馈网络，实现正弦波的振荡，如图5-8所示。在负载前加了输出级，可驱动耳机或小喇叭发声作为监听，电路具有幅度调节
