实验二正弦波振荡器

实验二正弦波振荡器
（一）三点式正弦波振荡器
一、实验目的
1、掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数
计算。

2、通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的
影响。

3、研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。

二、实验内容
1、熟悉振荡器模块各元件及其作用。

2、进行LC振荡器波段工作研究。

3、研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。

4、测试LC振荡器的频率稳定度。

三、实验仪器
1、模块 3 1块
2、双踪示波器1台
3、万用表1台
四、基本原理
图2-1 正弦波振荡器（4.5MHz ）
将开关S 2的1拨上2拨下， S1全部断开，由晶体管Q 3和C 13、C 20、C 10、CCI 、L 2构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器，电容CCI 可用来改变振荡频率。

)
(21
1020CCI C L f +=
π
振荡器的频率约为4.5MHz （计算振荡频率可调范围） 振荡电路反馈系数
F=
12.0470
56
2013≈=C C 振荡器输出通过耦合电容C 3（10P ）加到由Q 2组成的射极跟随器的输入端，因C 3容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。

射随器输出信号Q 1调谐放大，再经变压器耦合从J1输出。

五、实验步骤
1、 根据图2-1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。

2、 研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。

1) 将开关S2的1拨上（为10），S1全部拨下（为00），构成LC 振荡器。

2) 改变上偏置电位器R A1，记下Q3发射极电流I eo (=
10
R V e
)，R 10＝1K ，（将万用表红表
笔接TP4，黑表笔接地测量V E）填入表2-1中，并用示波测量对应点TP1的振荡
幅度V P-P（峰—峰值）填于表中，记下停振时的静态工作点电流值I Q。

表2-1
分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系，分析思路：静态电流I CQ会影响晶体管跨导gm，而放大倍数和gm是有关系的。

在饱和状态下（I CQ过大），管子电压增益A V会下降，一般取I CQ=（1~5mA）为宜。

3、测量振荡器输出频率范围
将频率计接于J1处，改变CCI，用示波器从TH1观察波形，并观察输出频率的变化，记录最高频率和最低频率填于2-2表中。

表2-2
六、实验报告要求
1、分析静态工作点、反馈系数F对振荡器起振条件和输出波形振幅的影响，并用所学
理论加以分析。

2、计算实验电路的振荡频率f o，并与实测结果比较。

（二）晶体振荡器与压控振荡器
一、实验目的
1、掌握晶体振荡器与压控振荡器的基本工作原理。

2、比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。

二、实验内容
1、熟悉振荡器模块各元件及其作用。

2、分析与比较LC振荡器与晶体振荡器的频率稳定度。

3、改变变容二极管的偏置电压，观察振荡器输出频率的变化。

三、实验仪器
1、模块 3 1块
2、双踪示波器1台
3、万用表1台
四、基本原理
1、晶体振荡器：将开关S2的2拨上、1拨下，S1全部断开，由Q3、C13、C20、晶体CRY1
与C10构成晶体振荡器（皮尔斯振荡电路），在振荡频率上晶体等效为电感。

2、压控振荡器（VCO）：将S1的1或2拨上，S2的1拨上、2拨下，则变容二极管D1、
D2并联在电感L2两端。

当调节电位器W1时，D1、D2两端的反向偏压随之改变，
从而改变了D1和D2的结电容C j，也就改变了振荡电路的等效电感，使振荡频率发生变化。

其交流等效电路如图2-2所示
3、晶体压控振荡器
开关S1的1接通或2接通，S2的2接通，就构成了晶体压控振荡器。

图2-2 压控振荡器交流等效电路图
五、实验步骤
1、两种压控振荡器的频率变化范围比较
1)将电路连接成LC压控振荡器（S1设为10），频率计接于J1，直流电压表接于
TP3。

2)将W1调节从低阻值、中阻值、高阻值位置（即从左→中间→右顺时针旋转），
分别将变容二极管的反向偏置电压、输出频率记于表2-3中。

3)将电路连接成晶体压控振荡器，重复步骤2），将测试结果填于表2-3。

表2-3
六、实验报告要求
1、比较所测数据结果，结合新学理论进行分析。

2、晶体压控振荡器的缺点是频率控制范围很窄，如何扩大其频率控制范围？。