三点式正弦波振荡器

高频电子实验报告

实验名称：

三点式正弦波振荡器

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。

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。

实验仪器：

1、模块 3 1块

2、频率计模块1块

3、双踪示波器1台

4、万用表1块

实验原理：

1、LC三端式振荡器的基本电路

相位平衡条件: X3 = -(X1+X2)

振幅起振条件：Ao ·F>1

2、西勒振荡器原理

)(21

0CT C L f +=

π

)14(1210CC C L f +=

π 21C C F =

468.0470220311===C C F

振荡器性能

振幅及波形：振幅的增加主要是靠提高振荡管的静态电流值。工作点偏高，振荡管工作范围易进入饱和区，输出阻抗的降低将会使振荡波形严重失真，严重时，甚至使振荡器停振。工作点低振幅减小，不易起振。

振荡器的频率稳定度：在一定的时间范围内或一定的温度、湿度、电源、电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度。采用稳定性好和高Q 的回路电容和电感；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；减小不稳定的晶体管极间电容和分布电容对振荡频率的影响。

振荡器的频率稳定度指在指定的时间间隔内，由于外界条件的变化，引起振

荡器的实际工作频率偏离标称频率的程度。一般用下式表示：

00

1

f

f f

f f-=

∆

晶体振荡器：石英晶体具有十分稳定的物理和化学特性，在谐振频率附近，晶体的等效参量Lq很大，Cq很小，rq也不大，因此晶体Q值可达百万数量级，晶体振荡器的频率稳定度比LC振荡器高很多。

3、电路原理图

实验步骤：

1、振荡器静态工作点对振荡幅度的影响

1)将开关S1拨为“01”，S2拨为“00”，构成LC振荡器

2）改变上偏置电位器W1，记下N1 发射极电流I eo（将万用表红表笔接TP2，黑表笔接地测量V E），并用示波测量对应点TP4 的振荡幅度V P-P，分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系。

2、测量振荡器输出频率范围

将频率计接于P1处，改变CC1，用示波器从TP8观察波形及输出频率的变化情况，记录最高频率和最低频率。

3、温度对两种振荡器谐振频率的影响。

1)将加热的电烙铁靠近振荡管N1，每隔1分钟记下频率的变化值。

2)开关S1交替设为“01”（LC振荡器）和“10”（晶体振荡器）

实验数据：

实验分析：

振荡器是不需要外信号激励、自身将直流电能转换为交流电能的装置。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。当振荡器接通电源后，即开始有瞬变电流产生。这瞬变电流所包含的频带极宽，但由于谐振回路的选择性，它只选出了本身谐振频率的信号。由于正反馈作用，谐振频率信号越来越强，即形成稳定的振荡。振荡器平衡的条件是AF=1，起振的条件为AF>1.振荡器的振荡频率主要取决于储能回路参数；振荡幅度则主要取决于电路中的非线性器件。