三点式振荡器
LC三点式振荡电路
(a) Cb c
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
几种常见振荡器的高频电路
第九讲 LC三点式振荡器 1/22/2019 9:20 AM 4
第3章 正弦波振荡器
电容反馈三点式振荡器(Colpitts
1. 电路结构
(1)直流等效电路 (2)交流等效电路
EC Rb1 Lc
Oscillators)
C1 Rb2 Re Ce C2 L + ube C2 L
1 g ie jC 2 1 jL g ie jC 2
1 g ie jC 2 1 jL g ie jC 2
L i + C1 uce C2 + u'be
-
ube ube
gm g oe g L 1 jC 1 1 j L 1 g ie jC 2
第九讲 LC三点式振荡器 1/22/2019 9:20 AM 22
第3章 正弦波振荡器
Z
0
o
( A F )
1•
0'
• •
1'
•
Q'
1
故可看出提高频率稳定度的方法:
减 少 0 减 少 ( A F ) 增 大Q值
Q
1' 1 1
Z ( A F )
u i : 为反馈系数 u o 的相角
Z
1
•
1/22/2019 9:20 AM
19
第3章 正弦波振荡器
定性分析 1,外界因素仅使谐振回路固
有频率 0 变化,
§4.3 振荡器的频率稳定性
Z
o
三点式振荡器的工作原理-KC03171104-h02(精)
c
e
b
点式振荡器组成原则
当回路元件的电阻很小，可以忽略不计时，Z1、Z2与Z3可 以换成纯电抗X1、X2与X3。显然，要想产生振荡，就必须满足
下列条件：
X1+ X2+ X3=0 三点式振荡器的组成原则： X1（Xce）与X2(Xbe)必须为同一性质的电抗；X3(Xcb)必须为
另一性质的电抗。
射同基反
3
(a) 电感三点式振荡器的等效电路
例3.1 利用三点式振荡器的组成原则判断图所示的振荡器能否产生振荡。
图（b）也是三点式振荡电路，其 中Xcb由串联回路L、C3组成，设 其谐振频率为f1，即 图（a）为三点式振荡器，由于Xcb(C2)与 Xce(C1)为同性质电抗，Xce(C1)与Xbe(L)为 反性质的电抗，故不可能产生振荡。
1
(c)
4
总结： 1. 三点式振荡器的组成原则？ 2.振荡电路的判断？
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无锡职业技术学院内部资料
三点式振荡器 的工作原理
1
1.三点式振荡器
按照反馈耦合网络的不同，LC振荡器可分为变压器反馈式振荡器和三点式振荡器，
三点式振荡器有电感三点式和电容三点式两种。
三点式(又称三端式)的振荡器, 即LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连 接而成的电路。 c L1 e L2 b
f1
(a)
1 2 L C3
(b) 图（c）为场效应管三点式振荡器，与三极管三 点式振荡器比较， Xdg 相当于Xcb，XdsXce(C 相当于)与 当f＞f1时，Xcb 为感性电抗，而， 1 Xce， Xgs 相当于 Xbe 。由于 Xdg(C1) 与 Xgs(C2) 为 Xbe(C2)均为电容，因此电路符合三点式振荡 同性质电抗， Xgs(C2)与Xds(L)为反性质电抗， f 器的组成原则，可能产生振荡，且振荡频率 0 故不能产生振荡。 ＞f 。
电容三点式振荡器
电容三点式振荡电路设一、概述振荡器是一种在没有加外信号作用下的自动将直流电源的能量变换成为一定波形的交变振荡能量的装置。
振荡器的用途十分广泛，它是无线电发送设备的心脏部分，也是超外差式接收机的主要部分，各种电子测试仪器如信号发生器、数字式频率计等的核心部分都离不开正弦波振荡器，功率振荡器在工业方面（例如感应加热、介质加热等）的用途也日益广阔。
一个振荡器必须包括三个部分：放大器、正反馈电路和选频网络。
振荡器按波形分可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器，按照工作原理可以分为反馈式型振荡器与负阻式振荡器两大类。
反馈式振荡器是在放大器电路中加入正反馈，当正反馈足够大时，放大器产生振荡，变成振荡器。
所谓产生振荡是指这时放大器不需要外加激励信号，而是由本身的正反馈信号来代替外加激励信号的作用。
负阻式振荡器则是将一个呈现负阻特性的有源器件直接与谐振电路相接产生振荡。
电容三点式振荡器是自激振荡器的一种，也叫考毕兹振荡电路。
由于它是利用电容将谐振回路的一部分电压反馈到基极上，而且也是将LC谐振回路的三个端点分别与晶体管三个电级相连接，所以这种电路有叫做电容反馈三点式振荡器。
它由串联电容与电感回路及正反馈放大器组成。
二、工作原理1、振荡器振荡条件：（1）平衡条件相位平衡条件：Σφ=n∗360°振幅平衡条件：KF=1（2）起振条件KF>1(3) 稳定条件振幅稳定条件：在平衡点的K-u曲线斜率为负，即dKdu|K=1F<0在平衡点φ−f曲线斜率为负，即dφdf|f=f°<02、对电容三点式振荡器是否满足振荡条件进行分析：（1） 满足相位平衡条件如图所示的电容三点式振荡器矢量图，假设在晶体管的基极和发射极间有一输入信号U be ，当振荡频率等于LC 回路谐振频率时，U ce 与U be 反相，电流 I 滞后于U ce 90°。
C 2上的反馈电压 U f 滞后电流 I 90°。
LC三点式振荡器和石英晶体振荡器
3、反馈深度不同时对振荡器的影响 、
测试条件： 测试条件：CT=100pF， ， C、C’分别为下列三组数据： 、 分别为下列
C=C3=100pF，C’=C4=1200pF； ， ； C=C5=120pF，C’=C6=680pF； ， ； C=C7=680pF，C’=C8=120pF ， 调节电位器Rp ，使IEQ（静态值，即断开 1后调 静态值，即断开C 调节电位器 IEQ，调好后再接上 1），分别为 ，0.8，2.0，3.0， 调好后再接上C ），分别为 分别为0.5， ， ， ， 4.0所标各值，用示波器分别测出各个振荡幅度（峰峰 所标各值， 所标各值 用示波器分别测出各个振荡幅度（ 值）。
二、实验原理及电路说明
1、实验原理 实验原理
LC三点式振荡器的基本构成是放大器加 振 放大器加LC振 放大器加 荡回路，反馈电压取自振荡回路中某个元件， 荡回路 三点式振荡器的一般组成原则 一般组成原则是： 一般组成原则 凡是与晶体管发射极相连的两个回路元件， 其电抗性质必须相同，而不与晶体管发射极相 连的两个回路元件，其电抗性质应相反。
LC三点式振荡器和石英晶体振荡器 三点式振荡器和石英晶体振荡器 一、实验目的
1. 了解LC三点式振荡电路的基本原理； 2. 掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响； 3. 了解反馈系数不同时，静态工作电流IEQ 对振荡器起振及振幅 起振及振幅的影响。 起振及振幅 4.熟悉石英晶体振荡器的工作原理及特点。 5.了解和掌握串联型晶体振荡电路的构成方 法
4、回路Q值和IEQ对频率稳定度的影响 、
值变化时， （1）Q值变化时，对振荡频率稳定度的影 ） 值变化时 响
测试条件： 测试条件： ，IEQ=2mA，CT=100pF， ， ， 分别改变R值 使其值分别为1K 、10K 、 分别改变 值，使其值分别为 110K ，记录电路的振荡频率， 注意观察频 记录电路的振荡频率， 率显示后几位数的跳动情况
电容反馈三点式振荡器实验原理
电容反馈三点式振荡器实验原理是基于正反馈机制的。
在电容三点式振荡电路中，正反馈是通过一个电容元件来实现的。
当电路中的电感元件开始振动时，它将产生一个变化的磁场，这个磁场会通过电容元件耦合到另一个电容上，从而在另一个电容上产生一个感应电压。
这个感应电压通过一个电阻元件反馈到电路的输入端，并被进一步放大，形成正反馈循环。
在正反馈循环中，电路中的三个电容元件分别扮演着不同的角色。
第一个电容元件是输入电容，它耦合了信号源的输出信号到电路中。
第二个电容元件是输出电容，它将电路的输出信号耦合到一个电阻元件上，并将该信号反馈到输入端。
第三个电容元件是反馈电容，它接收从输出端反馈回来的信号，并通过电感元件将其耦合到输入端。
通过正反馈循环的不断增强和放大，电路中的信号会逐渐增强并达到一个稳定的振荡状态。
在这个状态下，电路中的信号将不断循环往复，从而产生高频振荡信号。
三点式振荡器
三点式振荡器（学号：）（物理与电子信息学院 10级电子信息工程1班，内蒙古呼和浩特 010022）指导教师：摘要：三点式振荡器是以LC谐振回路作为选频网络的反馈振荡器。
本文主要介绍的是三点式振荡器的基本工作原理，对电感三点式及电容三点式振荡器的原理电路进行分析并讨论了三点式振荡器简化交流通路的画法和判断产生振荡的一般原则，并通过例子来对方法进行验证。
关键词：电感三点式；电容三点式；交流通路；振荡电路中图分类号：TN7521引言振荡器用于产生一定频率和幅度的信号，它无需外部激励就能自动的将直流电源供给的功率转换为指定频率和振幅的交流信号功率输出。
振荡器的种类很多，根据产生振荡波形的不同，可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。
本文所讨论的三点式振荡器是一种反馈振荡器，它是正弦波振荡器的一种，利用正反馈原理构成。
振荡器在现代科学技术领域中有着广泛的应用，例如，在广播、电视、通信设备中振荡器用来产生所需要的载波和本机振荡信号；在各种信号源、测量仪器中用来产生各种频段的正弦信号等。
它是不可缺少的的核心组成部分之一，是一种最基本的电子线路。
本文先讨论三点式振荡器的基本工作原理，然后分别对电感三点式和电容三点式电路进行分析，最后通过例子来对三点式振荡器简化交流通路的画法和判断产生振荡的一般原则进行验证。
2三点式振荡器的基本工作原理我们应该要了解振荡器正常工作所需满足的三个条件即平衡条件、起振条件以及稳定条件，这样有利于后面我们对三点式振荡器原理的认识。
图1 反馈振荡器的构成框图2.1振荡的平衡条件当反馈信号f u 等于放大器的输入信号i u ，或者说，反馈信号f u 恰好等于产生输出电压o u 所需的输入电压i u ，这时振荡电路的输出电压不再发生变化，电路达到平衡状态，因此，将if U U =称为振荡的平衡条件。
根据图1可知，放大器开环电压放大倍数A 和反馈网络的电压传输系数F分别为： i O U U A =；Of U U F = (1.1.1) 所以iO f U A F U F U == (1.1.2) 由此可得，振荡的平衡条件为1||)(===+f a j e F A F A Tϕϕ (1.1.3) 式中，T 为反馈系统环路增益；||A 、a ϕ为放大倍数A 的模和相角；||F 、fϕ为反馈系数F的模和相角。
加湿器三点式振荡基本原理整理
三点式振荡基本原理整理三点式振荡电路组成法则（相位条件）三点式振荡器是指LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而组成的一种振荡器。
三点式振荡器电路用电容耦合或自耦变压器耦合代替互感耦合, 可以克服互感耦合振荡器振荡频率低的缺点, 是一种广泛应用的振荡电路, 其工作频率可达到几百兆赫。
上图是三点式振荡器的原理图。
先分析在满足正反馈相位条件时LC回路中三个电抗元件应具有的性质。
电容三点式电路（又称考毕兹电路,Coplitts）图中是回路电容, Ｌ是回路电感, 分别是高频旁路电容和耦合电容。
一般来说, 旁路电容和耦合电容的电容值至少要比回路电容值大一个数量级以上。
有些电路里还接有高频扼流圈, 其作用是为直流提供通路而又不影响谐振回路工作特性。
对于高频振荡信号, 旁路电容和耦合电容可近似为短路, 高频扼流圈可近似为开路。
由于电容三点式电路已满足反馈振荡器的相位条件, 只要再满足振幅起振条件就可以正常工作。
因为晶体管放大器的增益随输入信号振幅变化的特性与振荡的三个振幅条件一致, 所以只要能起振, 必定满足平衡和稳定条件。
电感三点式电路（又称哈特莱电路，Hartley）三点式电路的特点：电容三点式：反馈电压中高次谐波分量很小，因而输出波形好，接近正弦波。
反馈系数因与回路电容有关，如果用该变回路的方法来调整震荡频率，必将改变反馈系数，从而影响起震。
电感三点式：便于用改变电容的方法来调整震荡频率，而不会影响反馈系数，但是反馈电压中高次谐波分量比较多，输出波形差。
雾化电路庐电路装置能使盆景的假山、树木周围产生层层雾气，犹如山间飘着朵朵白云，极大地提高了观赏价值。
同时也适合过分干燥的环境对空气加湿，以利人的呼吸；在水中加入适量的某种溶剂，给被污染的居住环境消毒等。
工作原理电路由超声波发生器、水位控制器、电源等部分组成。
超声波发生器主要由三极管VT1构成，VT1及其外围元件组成电容三点式LC振荡器，B是超声波换能器，其固有频率fc=1.65MHz，电容C1、C2决定振荡幅度，其固有频率略低于fc，L1、C2为正反馈元件，其固有频率略高于fc，VD5为VT1的保护二极管。
电容反馈三点式振荡器
根据反馈网络 11
互感反馈振荡器：由互感构成反馈网络 电感反馈振荡器：由电感构成反馈网络 电容反馈振荡器：由电容构成反馈网络
二、产生自激振荡的两个条件 ——振荡的平衡条件
12
KF 1 1， 2 ) K F 2n (n 0，
三、振荡的起振条件 KF 1 （即通电之初，振荡是如何建立起来的？）
反馈电压取自
反馈元件对高 次谐波呈现的 阻抗特性 输出波形 振荡频率
优点
23
4.4 改进型电容三端式振荡器电路
一、串联改进型电容三点式振荡器 ——克拉泼振荡器 二、并联改进型电容三点式振荡器 ——西勒振荡器
24
一、串联改进型电容三点式振荡器 ——克拉泼振荡器
1 1、如果C1、C2过大，则振荡 R’ 0 幅度就太低。 C1 LC
（重点）
16
分析思路： 一、 电容反馈三点式振荡器（考毕兹振荡器） 1、电路结构 2、验证相位平衡条件 二、 电感反馈三点式振荡器（哈特莱振荡器） 1、电路结构 2、验证相位平衡条件 三、 总结出： 三点式LC 振荡器相位平衡条件的判断准则
17
一、 电容反馈三点式振荡器（考毕兹振荡器）
1、电路结构（对应电路名称的来历） 2、相位平衡条件 3、起振条件
4、振荡频率
21
三、 LC 振荡器相位平衡条件的判断准则
X1+X2+X3=0,
|X1+X2|=|X3|
1、晶体管发射极所接的两个电抗元件性质相同 ,而不 与发射极相接的回路元件,其电抗性质与前者相反.
2、谐振频率满足: |X1+X2|=|X3| 22
电容反馈三点式 （考毕兹）
电感反馈三点式 （哈特莱）
三点式振荡器
改进型电容三点式振荡电路的设计摘要高频信号发生器主要用来向各种电子设备和电路提供高频能量或高频标准信号，以便测试各种电子设备和电路的电气特性。
高频信号发生器主要是产生高频正弦振荡波，故电路主要是由高频振荡电路构成。
振荡器的功能是产生标准的信号源，广泛应用于各类电子设备中。
为此,振荡器是电子技术领域中最基本的电子线路,也是从事电子技术工作人员必须要熟练掌握的基本电路。
本次课设设计了改进型电容三点式高频振荡器，介绍了设计步骤，比较了各种设计方法的优缺点，总结了不同振荡器的性能特征。
使用Protel2004DXP制作PCB板，并使用环氧树脂铜箔板和FeCl3进行了制板和焊接。
使用实验要求的电源和频率计进行验证，实现了设计目标。
1 实验原理1.1 振荡的原理三点式LC正弦波振荡器的组成法则（相位条件）是：与晶体管发射极相连的两个电抗元件应为同性质的电抗，而与晶体管集电极—基极相连的电抗元件应与前者性质相反。
图1-1所示为满足组成法则的基本电容反馈LC振荡器共基极接法的典型电路。
当电路参数选取合适，满足振幅起振条件时，电路起振。
当忽f可近似认为等略负载电阻、晶体管参数及分布电容等因素影响时，振荡频率oscf，即于谐振回路的固有振荡频率of=（1）式中 C 近似等于1C 与2C 的串联值1212C C C C C ≈+ （2）图1-1 电容反馈LC 振荡器由图1-1所画出的分析起振条件的小信号等效电路如图1-2所示。
图1-2 分析起振条件的小信号等效电路由图1-2分析可知，振荡器的起振条件为：e L e L m ng g n g g n g +=+>'''1)(1 （3）式中 '011,//L e L e eg g R R r ==0e R 为LC 振荡回路的等效谐振电阻；电路的反馈系数 112f C k n C C =≈+ （4）由式（3）看出，由于晶体管输入电阻e r 对回路的负载作用，反馈系数f k 并不是越大越容易起振，反馈系数太大会使增益A 降低，且会降低回路的有载Q 值，使回路的选择性变差，振荡波形产生失真，频率稳定性降低；所以，在晶体管参数一定的情况下，可以调节负载和反馈系数，保证电路起振。
实验3电容三点式LC振荡器
实验3电容三点式LC振荡器实验3 电容三点式LC振荡器⼀、实验准备1．做本实验时应具备的知识点：●三点式LC振荡器●西勒和克拉泼电路●电源电压、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器⼯作的影响2．做本实验时所⽤到的仪器：●LC振荡器模块●双踪⽰波器●万⽤表⼆、实验⽬的1．熟悉电⼦元器件和⾼频电⼦线路实验系统；2．掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理，熟悉其各元件功能；3．熟悉静态⼯作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响；4．熟悉负载变化对振荡器振荡幅度的影响。
三、实验电路基本原理1.概述ＬＣ振荡器实质上是满⾜振荡条件的正反馈放⼤器。
ＬＣ振荡器是指振荡回路是由ＬＣ元件组成的。
从交流等效电路可知：由ＬＣ振荡回路引出三个端⼦，分别接振荡管的三个电极，⽽构成反馈式⾃激振荡器，因⽽⼜称为三点式振荡器。
如果反馈电压取⾃分压电感，则称为电感反馈ＬＣ振荡器或电感三点式振荡器；如果反馈电压取⾃分压电容，则称为电容反馈ＬＣ振荡器或电容三点式振荡器。
2.ＬＣ振荡器的起振条件⼀个振荡器能否起振，主要取决于振荡电路⾃激振荡的两个基本条件，即：振幅起振平衡条件和相位平衡条件。
3.LC振荡器的频率稳定度频率稳定度表⽰：在⼀定时间或⼀定温度、电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度，常⽤表达式：Δf０／f０来表⽰（f０为所选择的测试频率；Δf０为振荡频率的频率误差，Δf０＝f０２－f０１；f０２和f０１为不同时刻的f０），频率相对变化量越⼩，表明振荡频率的稳定度越⾼。
4.LC振荡器的调整和参数选择(1) 静态⼯作点的调整（2）振荡频率f的计算(3) 反馈系数F的选择5．电容三点式LC振荡器实验电路3K05打到“S”位置（左侧）时为改进型克拉泼振荡电路，打到“P”位置（右侧）时，为改进型西勒振荡电路。
3K01、3K02、3K03、3K04控制回路电容的变化。
调整3W01可改变振荡器三极管的电源电压。
3Q02为射极跟随器。
5.2.4 电容三点式振荡器
5.2.4 电容三点式振荡器（考毕兹振荡器） （1）电路组成
射同 基反
（2）相位平衡条件 根据“射同基反”判断
射同 基反
5.2.4 电容三点式振荡器（考毕兹振荡器） （1）电路组成
（2）相位平衡条件 用“瞬时极性法”判断 图（a）: 图（b）：
下端为 上端为
两端的反馈电压 为 两端的反馈电压 为
5.2.4 电容三点式振荡器（考毕兹振荡器） （3）起振条件
简化后的等效电路
Y参数等效电路
5.2.4 电容三点式振荡器（考毕兹振荡器） （4）振荡频率
最高频率较高
简化后的等效电路
（5）电路特点
① 受 、 影响，频率稳定性较差。
② 调节电容时，反馈系数变化，会影响输出电压的稳定和起振条件 。
③ 反馈电压取自电容，对高次谐波呈低阻，输出波形好。
ห้องสมุดไป่ตู้
电容三点式振荡器
一、试验目的１、观察LC振荡器的产生和稳定过程，并检验谐振时环路增益AF=1。
２、观察电容三点式振荡器的谐振频率。
３、研究影响振荡频率的主要因素。
４、研究LC选频回路中电容比值对维持振荡器所需的放大器电压增益的影响。
二、实验器材直流电源１个NPN三极管２N3904１个电容：0.01uF 3个，0.02uF、0.1uF各一个电感：０.５mH、1mH、10mH各１个电阻：500Ω、5KΩ、10KΩ各1个示波器1台三、实验原理LC振荡器有基本放大器、选频网络和正反馈网络三个部分组成。
为了维持震荡，放大器的环路增益应该等于1，即AF=1因为在谐振频率上振荡器的反馈系数为C1/C2，所以维持振荡所需的电压增益应该是电容三点式振荡器的谐振频率为在实验中可通过测量周期T来测定谐振频率，即放大器的电压增益可通过测量峰值输出电压Vop和输入电压Vip来确定，即四、试验步骤１、在EWB平台上建立如图１所示的实验电路，示波器按图设置。
２、单击仿真开关运行动态分析，等振荡稳定后按F9暂定。
３、测量周期T、输出峰值电压Vop 、及输出与输入之间的相位差。
图１电容三点式振荡器４、根据步骤3册出的周期计算谐振频率。
５、根据LC选频回路的原件值计算谐振频率。
６、根据步骤3输出与输入峰值电压的测量值，计算放大器的电压增益。
７、根据C1和C2的原件值计算维持振荡所需的电压增益。
８、将LC回路的电感L改为0.5mH。
单击仿真开关运行动态分析，等振荡稳定后按F9暂停。
测量周期T、输出峰值电压Vop和输入峰值电压Vip。
９、根据步骤8周期T的测量值计算振荡频率f0。
１０、根据新的电感值L计算振荡频率f0。
１１、将电容C1改为0.01uF。
单击仿真开关运行动态分析，等振荡稳定后按F9暂定。
测量周期T、输出峰值电压Vop和输入峰值电压Vip。
１２、根据步骤11的周期测量值计算振荡频率。
１３、根据新的电容值C1计算振荡频率。
１４、根据步骤11输出和输入峰值电压的测量值计算放大器的电压增益。
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改进型电容三点式振荡电路的设计摘要高频信号发生器主要用来向各种电子设备和电路提供高频能量或高频标准信号，以便测试各种电子设备和电路的电气特性。
高频信号发生器主要是产生高频正弦振荡波，故电路主要是由高频振荡电路构成。
振荡器的功能是产生标准的信号源，广泛应用于各类电子设备中。
为此,振荡器是电子技术领域中最基本的电子线路,也是从事电子技术工作人员必须要熟练掌握的基本电路。
本次课设设计了改进型电容三点式高频振荡器，介绍了设计步骤，比较了各种设计方法的优缺点，总结了不同振荡器的性能特征。
使用Protel2004DXP制作PCB板，并使用环氧树脂铜箔板和FeCl3进行了制板和焊接。
使用实验要求的电源和频率计进行验证，实现了设计目标。
1 实验原理1.1 振荡的原理三点式LC正弦波振荡器的组成法则（相位条件）是：与晶体管发射极相连的两个电抗元件应为同性质的电抗，而与晶体管集电极—基极相连的电抗元件应与前者性质相反。
图1-1所示为满足组成法则的基本电容反馈LC振荡器共基极接法的典型电路。
当电路参数选取合适，满足振幅起振条件时，电路起振。
当忽f可近似认为等略负载电阻、晶体管参数及分布电容等因素影响时，振荡频率oscf，即于谐振回路的固有振荡频率of=（1）式中 C 近似等于1C 与2C 的串联值1212C C C C C ≈+ （2）图1-1 电容反馈LC 振荡器由图1-1所画出的分析起振条件的小信号等效电路如图1-2所示。
图1-2 分析起振条件的小信号等效电路由图1-2分析可知，振荡器的起振条件为：e L e L m ng g n g g n g +=+>'''1)(1 （3）式中 '011,//L e L e eg g R R r ==0e R 为LC 振荡回路的等效谐振电阻；电路的反馈系数 112f C k n C C =≈+ （4）由式（3）看出，由于晶体管输入电阻e r 对回路的负载作用，反馈系数f k 并不是越大越容易起振，反馈系数太大会使增益A 降低，且会降低回路的有载Q 值，使回路的选择性变差，振荡波形产生失真，频率稳定性降低；所以，在晶体管参数一定的情况下，可以调节负载和反馈系数，保证电路起振。
f k 的取值一般在0.1—0.5 之间。
图1所示的振荡器，由于晶体管各电极直接和振荡回路元件L 、1C 、2C 并联，而晶体管的极间电容（主要是结电容）又随外界因素（如温度、电压、电流等）的变化而变化，因此振荡器的频率稳定性不够高。
为了提高振荡器的频率稳定性，实际中更多的采用能够减小晶体管与回路之间耦合的改进型电容反馈振荡器。
1.2 电容三点式振荡器电容三点式振荡器的基本电路如图1-3所示图2-1电容三点式振荡器由图可见：与发射极连接的两个电抗元件为同性质的容抗元件C 1和C 2；与基极和集电极连接的为异性质的电抗元件L ，根据前面所述的判别准则，该电路满足相位条件。
其工作过程是：振荡器接通电源后，由于电路中的电流从无到有变化，将产生脉动信号，因任一脉冲信号包含有许多不同频率的谐波，因振荡器电路中有一个LC 谐振回路，具有选频作用，当LC 谐振回路的固有频率与某一谐波频率相等时，电路产生谐振。
虽然脉动的信号很微小，通过电路放大及正反馈使振荡幅度不断增大。
当增大到一定程度时，导致晶体管进入非线性区域，产生自给偏压，使放大器的放大倍数减小，最后达到平衡，即AF=1，振荡幅度就不再增大了。
于是使振荡器只有在某一频率时才能满足振荡条件，于是得到单一频率的振荡信号输出。
该振荡器的振荡频率o f 为：o f =反馈系数F 为：12C F C若要它产生正弦波，必须满足F= 1/2-1/8，太小不容易起振，太大也不容易起振。
一个实际的振荡电路，在F 确定之后，其振幅的增加主要是靠提高振荡管的静态电流值。
但是如静态电流取得太大，振荡管工作范围容易进入饱和区，输出阻抗降低使振荡波形失真，严重时，甚至使振荡器停振。
所以在实用中，静态电流值一般I CO =0.5mA-4mA 。
电容三点式振荡器的优点是：1）振荡波形好。
2）电路的频率稳定度较高。
工作频率可以做得较高，可达到几十MHz 到几百MHz 的甚高频波段范围。
电路的缺点：振荡回路工作频率的改变，若用调C 1或C 2实现时，反馈系数也将改变。
使振荡器的频率稳定度不高。
2 改进型电容三点式振荡电路设计电容三点式课分为三种：考毕兹振荡器、克拉泼振荡器、西勒振荡器。
2.1 考毕兹振荡器电容三点式振荡器（又称考毕兹振荡器）如图2-1所示。
图 2-1考毕兹振荡器理论计算振荡器的频率为：观察到的振荡波形如图2-2所示从波形看出其震荡极不稳定，测试其波形频率为f ≈6.5MHz调解C 1C 2改变频率时，反馈系数也改变。
由于极间电容对反馈振荡器的回路电抗均有影响，所以对振荡器频率也会有影响。
而极间电容受环境温度、电源电压等因素的影响较大，所以电容三点式振荡器的频率稳定度不高。
为克服共基电容三点式振荡器的缺点，可对其进行改进，即克拉泼电路和西勒电路。
图2-2考毕兹振荡器输出信号波形2.2 串联型改进电容三端式振荡器(克拉泼电路)电容三点式改进型“克拉泼振荡器”如图2-3所示。
MHZLCf 7210==π图2-3 克拉泼振荡电路电路特点是在共基电容三点式振荡器的基础上，用一电容C3，串联于电感L 支路。
功用主要是以增加回路总电容和减小管子与回路间的耦合来提高振荡回路的标准性。
使振荡频率的稳定度得以提高。
因为C3为可调电容远小于C1或C2，所以电容串联后的等效电容约为C3。
电路的振荡频率为：f=1/2o与共基电容三点式振荡器电路相比，在电感L支路上串联一个电容。
但它有以下特点：1、振荡频率改变可不影响反馈系数；2、振荡幅度比较稳定。
为可变电容，调整它即可在一定范围内调整期振荡频率。
3、电路中C3但C3不能太小，否则导致停振，所以克拉泼振荡器频率覆盖率较小，仅达1.2-1.4；为此，克拉泼振荡器适合与作固定频率的振荡器。
观察到的振荡波形如图2-4所示图2-4克拉波振荡器输出信号波形改进后的电路波形比原电容三点式振荡器稳定度高了很多，这是因为晶体管一部分接入的形式与回路连接，接入系数p越小，耦合越弱。
减弱了晶体管对回路的影响。
2.3 西勒振荡器电容三点式的改进型“西勒振荡器”如图2-5所示图2-5西勒振荡器电路特点是在克拉泼振荡器的基础上，用一电容C4，并联于电感L两端。
功用是保持了晶体管与振荡回路弱藕合，振荡频率的稳定度高，调整范围大。
电路的振荡频率为：特点：1.振荡幅度比较稳定； 2.振荡频率可以比较高，如可达千兆赫；频率覆盖率比较大，可达1.6-1.8；所以在一些短波、超短波通信机，电视接收机中用的比较多。
频率稳定度是振荡器的一项十分重要技术指标，它表示在一定的时间范围内或一定的温度、湿度、电压、电源等变化范围内振荡频率的相对变化程度，振荡频率的相对变化量越小，则表明振荡器的频率稳定度越高。
改善振荡频率稳定度，从根本上来说就是力求减小振荡频率受温度、负载、电源等外界因素影响的程度，振荡回路是决定振荡频率的主要部件。
因此改善振荡频率稳定度的最重要措施是提高振荡回路在外界因素变化时保持频率不变的能力，这就是所谓的提高振荡回路的标准性。
提高振荡回路标准性除了采用稳定性好和高Q的回路电容和电感外，还可以采用与正温度系数电感作相反变化的具有负温度系数的电容，以实现温度补偿作用。
输出信号的幅值、频率等用实时监测法测试，信号波形如图2-6所示，调整C 6、C3观测震荡信号的波形和频率变化。
of=图2-6西勒振荡器输出信号波形3 改进型电容三点式电路设计3.1 电路选择从以上的讨论，分析不同振荡电路的性能指标及电路复杂程度。
采用西勒振荡电路，因为西勒振荡器的接入系数与克拉泼振荡器的相同，由于改变频率主要通过C4完成的，C4的改变并不影响接入系数p，所以波段内输出较平稳。
而且C4改变，频率变化较明显，故西勒振荡器的频率覆盖系数较大，可达1.6~1.8。
3.2 原理图设计图3-1 改进型电容三点式振荡电路原理图3.2.1 电路结构总的电路结构如图3-1所示。
电路由三部分组成1 三极管放大器；（起能量控制作用）2 正反馈网络；（由三点式回路组成）3 选频网络；（由三点式回路的谐振特性完成选频功能）。
3.2.2 静态工作点的设置合理地选择振荡器的静态工作点，对振荡器的起振，工作的稳定性，波形质量的好坏有着密切的关系。
－般小功率振荡器的静态工作点应选在远离饱和区而靠近截止区的地方。
根据上述原则，一般小功率振荡器集电极电流I CQ 大约在0.8-4mA 之间选取，故本实验电路中：选I CQ =2mA V CEQ =6V β=100 则有为提高电路的稳定性R e 值适当增大，取Re=1K Ω则Rc ＝2K Ω 因：U EQ =I CQ ·R E 则： U EQ =2mA ×1K=2V 因： I BQ =I CQ /β 则： I BQ =2mA/100=0.02mA 一般取流过Rb2的电流为5-10I BQ , 若取10I BQ因：BQBQb I V R =2 7.0+=EQ BQ V V则： 取标称电阻12K Ώ。
因：3.2.3 选管由于高频振荡器的振荡频率较高，在选管时应注意选超高频小功率三极管。
特征频率f T 也要比音频振荡管的要求高。
通常选f T > (3-10) f 0 (f 0为振荡器的中心频率)。
f T 高则管子的高频性能好，晶体管内部相移小，有利于稳频。
在高频工作时，振荡器的增益仍较大，易于起振。
本次课设选用9014 NPN 型号的晶体管，Ω=-=-=+K I U U R R CQCEQCC c e 32612Ω==K V R b 5.132.07.2221b BQBQCC b R V V V R -=Ω=Ω-=K K VVV R b 3.41127.27.2121满足了振荡器的频率和功率要求。
3.2.4 振荡回路元件的确定回路中的各种电抗元件都可归结为总电容C 和总电感L 两部分。
确定这些元件参量的方法，是根据经验先选定一种，而后按振荡器工作频率再计算出另一种电抗元件量。
从原理来讲，先选定哪种元件都一样，但从提高回路标准性的观点出发，以保证回路电容Cp 远大于总的不稳定电容Cd 原则，先选定Cp 为宜。
若从频率稳定性角度出发，回路电容应取大一些，这有利于减小并联在回路上的晶体管的极间电容等变化的影响。
但C 不能过大，C 过大，L 就小，Q 值就会降低，使振荡幅度减小，为了解决频稳与幅度的矛盾，通常采用部分接入。
反馈系数F=C1/C2，不能过大或过小，适宜1/8—1/2。
因振荡器的工作频率为：当LC 振荡时，f 0=4MHz L ＝10μH本电路中，则回路的谐振频率fo 主要由C 4、C 6决定，即)(212143C C L LCf +==ππ有取C 4 =75pf ，C 6=82pf ，因要遵循C 2，C 3>>C 4,C 6，C 2/C 3=1/8—1/2的条件，故取C 2=680pf ，则C 3=680pf 。