三点式振荡器
实验3 电容三点式LC振荡器实验指导
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。
在几种基本高频振荡回路中，电容反馈ＬＣ振荡器具有较好的振荡波形和稳定度，电路形式简单，适于在较高的频段工作，尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达几百ＭＨＺ～ＧＨＺ。
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。
由于振荡回路的元件是决定频率的主要因素，所以要提高频率稳定度，就要设法提高振荡回路的标准性，除了采用高稳定和高Q值的回路电容和电感外，其振荡管可以采用部分接入，以减小晶体管极间电容和分布电容对振荡回路的影响，还可采用负温度系数元件实现温度补偿。
电容三点式LC振荡器
输出电压 VP-P（v）
0.53
0.6
0.6 2
0.64 0.56 0.6
0.59 0.56
注：如果在开关转换过程中使振荡器停振无输出，可调整 3W01，使之恢复振荡。
3．克拉泼振荡电路幅频特性的测量
将开关 3K05 拨至左侧，振荡电路转换为克拉泼电路。按照上述方法，测出振荡频
率和输出电压，并将测量结果记于表 3-1 中。
（1）振荡电路为西勒电路时（3K05 往右），3K01、3K02、3K03、3K04 四个开关全 部往下拨，此时输出的振荡频率为 8.8MHZ 左右。如果频率高于 8.8MHZ，可将 3K01 往上拨，这样频率可以降低。
（2）振荡电路为克拉泼电路时（3K05 往左），3K02、3K03 接通（往上拨），此时输 出振荡频率为 8.8MHz 左右。如果频率相差太大，可调整四个开关的位置。
（2）振荡频率 f 的计算 1
f= 2 L(c cT ) ， 式 中 CT 为 C1 、 C2 和 C3 的 串 联 值 ， 因 C1 （300p）>>C3(75p),C2(1000P)>>C3(75p)，故 CT≈C3，所以，振荡频率主要由 L、C 和 C3 决定。
C1 （3）反馈系数 F 的选择 F= C2 ，反馈系数 F 不宜过大或过小，一般经验数据 F≈0.1～
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：Δ f０／f０来表示（f０为所选择的测试频率；Δ f０为振荡频率的 频率误差，Δ f０＝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。由于振荡回路的元件是决定频率的主要因素，所以要
三点式正弦波振荡器实验报告数据
三点式正弦波振荡器实验报告数据一、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、频率计模块1块3、双踪示波器1台4、万用表1块四、基本原理将开关S1 的1 拨下2 拨上，S2 全部断开，由晶体管N1 和C3、C10、C11、C4、CC1、L1 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。
振荡器的频率约为4.5MHz （计算振荡频率可调范围）振荡电路反馈系数振荡器输出通过耦合电容C5（10P）加到由N2 组成的射极跟随器的输入端，因C5 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。
射随器输出信号经N3 调谐放大，再经变压器耦合从P1 输出。
五、实验步骤1、根据图5-1 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（将万用表红表笔接TP2，黑表笔接地测量VE），并用示波测量对应点TP4 的振荡幅度VP-P，填于表5-1 中，分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系。
11 RVe分析思路：静态电流ICQ 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（ICQ 过大），管子电压增益AV 会下降，一般取ICQ=（1~5mA）为宜。
3、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填于5-2 表中。
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°。
浅析电容三点式正弦波振荡器的设计
浅析电容三点式正弦波振荡器的设计
电容三点式正弦波振荡器是一种常用的电子电路，用于产生稳定的正弦波信号。
其设计原理是利用电容充放电过程的特性来实现振荡器的正弦波输出。
三点式正弦波振荡器的核心元件是一个集成运放和若干个电容。
其基本工作原理是通过正反馈机制不断放大波形，使之达到正弦波的形状。
首先是选择适当的运放。
运放是振荡器的核心部件，需要根据设计要求选择合适的类型和参数的运放。
常用的运放有通用型的741、精密型的TL071等。
其次是确定合适的电容值。
电容的选择决定了振荡器的频率范围，通常选择电容值较大的电容，使振荡器的频率较低。
频率的计算公式为f=1/(2πRC)，其中f为输出信号的频率，R为电阻的阻值，C为电容的容值。
然后确定适当的反馈网络。
反馈网络是振荡器的另一个重要组成部分，通过反馈网络将一部分输出信号反馈给输入端，从而形成正反馈。
一般采用RC反馈网络来实现反馈。
最后是稳压电源的设计。
正弦波振荡器需要一个稳定的电源电压作为供电，以确保输出信号的稳定性。
可以采用稳压芯片或者稳压电路来实现稳定电源。
电容三点式正弦波振荡器的设计需要考虑运放的选取、电容的选择、反馈网络的设计以及稳压电源的设计。
在设计过程中，需要综合考虑电路的可靠性、稳定性和性能要求，通过合理的设计参数选择和电路布局，可以实现稳定输出的正弦波信号。
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
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。
LC三点式振荡电路
L
+
goe gmube
g'L
C1
uce -
i
C2
2,放大器的放大倍数| Auo |
因为| Auo |=
u ce u be
而 u ce
g m u be g
g goe gL kF 2 gie
L
goe gmube
i
+
g'L
C1
uce -
C2
+ gie u'be
-
5
其中 kF 2 gie 为 gie 折合到放大器输出端的
L1L2
goe
k2Fgie
gmube
g'L
C
+
uce L1 -
i+ L2 u'be
-
有 0
11
Demo: 04电感三端式振荡器.ms10 例3-1：如图所示电路，改正图中的错误
12
例3-1：如图所示电路，改正图中的错误
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电容三点式与电感三点式振荡器各有优缺点
电感反馈振荡器：反馈系数的改变可通过改变线圈抽头位置实现，但振荡 频率比较低，产生振荡波形不如电容三点式振荡器。
17
§4.3 振荡器的频率稳定性
二,振荡器的稳频原理
1,频率不稳定的原因
u be
1
ub e
goe gL
gm ube 1
jC1 jL
1
1
gie jC2 jL 1 gie jC2
gie jC2
1
ub e
gm
gie jC2
ub e
goe gL
1
jC1
jL
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。
三点式正弦波振荡器实验报告
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、频率计模块1块3、双踪示波器1台4、万用表1块四、基本原理将开关S1 的1 拨下2 拨上，S2 全部断开，由晶体管N1 和C3、C10、C11、C4、CC1、L1 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。
振荡器的频率约为4.5MHz （计算振荡频率可调范围）振荡电路反馈系数振荡器输出通过耦合电容C5（10P）加到由N2 组成的射极跟随器的输入端，因C5 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。
射随器输出信号经N3 调谐放大，再经变压器耦合从P1 输出。
五、实验步骤1、根据图5-1 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（将万用表红表笔接TP2，黑表笔接地测量VE），并用示波测量对应点TP4 的振荡幅度VP-P，填于表5-1 中，分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系。
11 RVe分析思路：静态电流ICQ 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（ICQ 过大），管子电压增益AV 会下降，一般取ICQ=（1~5mA）为宜。
3、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填于5-2 表中。
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。
在几种基本高频振荡回路中，电容反馈ＬＣ振荡器具有较好的振荡波形和稳定度，电路形式简单，适于在较高的频段工作，尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达几百ＭＨＺ～ＧＨＺ。
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：Δf ０／f ０来表示（f ０为所选择的测试频率；Δf ０为振荡频率的频率误差，Δf ０＝f ０２－f ０１；f ０２和f ０１为不同时刻的f ０），频率相对变化量越小，表明振荡频率的稳定度越高。
由于振荡回路的元件是决定频率的主要因素，所以要提高频率稳定度，就要设法提高振荡回路的标准性，除了采用高稳定和高Q 值的回路电容和电感外，其振荡管可以采用部分接入，以减小晶体管极间电容和分布电容对振荡回路的影响，还可采用负温度系数元件实现温度补偿。
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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 、aϕ为放大倍数A 的模和相角；||F 、f ϕ为反馈系数F的模和相角。
由(1.1.3)式可知，振荡器正常工作时的相位平衡条件为πϕϕϕn f a T 2=+= ( ,2,1,0=n ) (1.1.4)振幅平衡条件为1||==F AT (1.1.5)2.2振荡的起振条件式(1.1.3)是维持振荡的平衡条件，是指振荡器已进入稳态振荡而言的。
为使振荡器的输出振荡电压在接通直流电源后能够由小增大直到平衡，则要求在振荡幅度由小增大时，反馈电压相位必须与放大器输入电压同相，反馈电压必须大于输入电压的幅度，即πϕϕϕn f a T 2=+= ( ,2,1,0=n ) (1.2.1)1||>=F AT (1.2.2) 式(1.2.1)称为相位起振条件，式(1.2.2)称为振幅起振条件。
2.3振荡的稳定条件振荡器的稳定条件：当振荡器受到外部因素的扰动，破坏原平衡状态，振荡器所具有的自动恢复到原平衡状态的能力。
振幅稳定条件图2满足起振和平衡条件的环路增益特性根据满足起振和平衡条件的环路增益特性曲线图（如图2所示），因为振荡平衡点是稳定的，所以，图2所示的环路增益频率特性中A 点不但是振幅平衡点，而且是稳定点，由此可得振幅稳定条件为0<∂∂=iAi U U i U T(1.3.2.1) 即在平衡点，T 对i U 的变化率为负值。
相位稳定条件相位平衡的稳定条件是指相位平衡遭到破坏时，电路本身能重新建立起相位平衡的条件。
由于振荡的角频率等于相位的变化率，即dtd ϕω=，所以，相位变化则频率也必然变化，因此相位平衡的稳定条件实质上也就是频率稳定条件。
根据图3相位平衡条件所示，可知，在相位平衡点附近环路相位T ϕ随频率的变化率为负值，即相位稳定条件为00<∂∂=Af f Tf ϕ (1.3.2.2)图3相位平衡条件的图示三点式振荡器的基本结构如图4所示，图中放大器采用晶体管，1X 、2X 、3X 三个电抗元件组成LC 谐振回路，回路有三个引出端点分别与晶体管的三个电极相连接，使谐振回路既是晶体管的集电极负载，又是正反馈选频网络，所以把这种电路称为三点式振荡器。
iU 为放大器的输入电压，o U 为放大器的输出电压，f U 为反馈电压，I 为回路谐振电流。
看了引言我们可以知道，要产生振荡首先应该使电路满足平衡条件。
略去电抗元件的损耗及管子输入和输出阻抗的影响，当1X 、2X 、3X 组成的谐振回路谐振，即0321=++X X X 时，回路等效阻抗为纯电阻，放大器的输出电压o U 与输入电压iU 反相，电抗2X 上的压降f U 必须与o U 反相，f U 才会与iU 同相，使电路满足相位平衡条件。
图4三点式振荡器的基本结构由图4有2X I j U f =,1X I j U O -= 所以，为了使f U 与o U 反相，必须要求1X 和2X 为相同的电抗元件，即同为感性或容性电抗元件。
综上所述，三点式振荡器组成的一般原则可归纳为：1X 与2X 的电抗性质必须相同，3X 与1X 、2X 的电抗性质必须相异。
根据这个法则可将三点式振荡器分为两种基本形式：电感三点式和电容三点式。
3电感三点式振荡器电感三点式振荡器又称哈脱莱振荡器，其原理电路如图5(a)所示。
图中，1B R 、2B R 、BE R 组成分压式电流反馈偏置电路，E C 为发射极旁路电容，B C 、C C 分别为基极和集电极耦合电容，C R 为集电极直流负载电阻，C 和1L 、2L 构成谐振回路。
它的交流通路如图5(b)所示。
由图5(b)可见，当1L 、2L 、C 并联回路谐振时，输出电压o U 与输入电压iU 反相，而反馈电压f U 与o U 反相，所以f U 与iU 同相，电路在回路谐振频率上构成正反馈满足的相位条件。
由此可得电路的振荡频率0f 为C M L L f )(21210++≈π (3.1) 式中，M 为1L 、2L 之间的互感。
由图5(b)可求得振荡器的反馈系数近似为M L M L I M L j I M L j U U F O f ++-≈+-+≈=1212)()( ωω (3.2) 电感三点式振荡器的优点是容易起振，另外，改变谐振回路的电容C ，可方便的调节振荡频率。
但由于反馈信号取自感2L 两端的压降，而2L 对高次谐波呈现高阻抗，故不能抑制高次谐波的反馈，因此，振荡器输出信号中的高次谐波成分较大，信号波形较差。
(a)原理电路 (b)交流通路图5电感三点式振荡器4电容三点式振荡器电容三点式振荡器又称考毕兹振荡器，其原理电路如图6(a)所示，图6(b)是它的三极管三端的交流通路。
由图可见，1C 、2C 、L 并联谐振回路构成的反馈选频网络，其中1C 相当于图4中的1X ，2C 相当于2X ，L 相当于3X ，故其符合三点式振荡器组成员则，所以，其满足振荡的相位条件。
由于反馈信号f U 取自电容2C 两端的电压，故称为电容反馈三点式LC 振荡器，简称电容三点式振荡器。
当并联谐振回路谐振时，振荡电路满足振荡的相位平衡条件，所以可求得电路振荡频率0f 为 LC f π210≈ (4.1)式中，)(2121C C C C C +=为并联谐振路的总电容值。
由图6(b)可得电路的反馈系数近似为211211C C C j I C j IU U F O f -=-≈=ωω (4.2) 由式(4.2)可知，增大1C 与2C 的比值，可增大反馈系数值，有利于起振和提高输出电压的幅度，但它会使晶体管的输入阻抗影响增大，致使回路的等效品质因数下降，不利于起振，同时波形的失真也会增大。
所以21C C 不宜过大，一般可取5.0~1.021=C C ，或通过调试决定。
电容三点式振荡器的反馈信号取自电容2C 两端，因为电容对高次谐波呈现较小的容抗，反馈信号中高次谐波分量小，故振荡输出波形好。
但当通过改变1C 或2C 来调节振荡频率时，同时会改变正反馈量的大小，因而会使输出信号幅度发生变化，甚至会使振荡器停振。
所以电容三点式振荡电路频率调节很不方便，故适用于频率调节范围不大的场合。
(a)原理电路 (b)交流通路图6电容三点式振荡器5典型例题分析例5.1 分析图5-1所示振荡电路，画出交流通路，说明电路的特点并计算振荡频率。
图5-1 振荡电路解：1R 、2R 、5R 构成分压式电流负反馈直流偏置电路，1C 为基极旁路电容，晶体管构成共基电路。
3R 、c L 构成晶体管集电极负载，c L 为高频扼流圈，为放大器的高频补偿电感，用来补偿晶体管寄生电容对放大器高频特性的影响，有提升放大器高频增益的作用。
4R 具有交流电流负反馈，用以改善振荡波形和稳定性。
振荡器的交流通路如图5-4所示，它构成改进型电容三点式西勒振荡器，频率稳定度高。
采用5C 、6C 电容分压器输出，可减小负载影响。
图5-2电路的交流通路由图5-2可得回路总电容为pF pF C C C C C C 6.381.5110011200151120011111111165432=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=++++= 所以振荡频率为MHz Hz LC f 06.9106.3810821211260=⨯⨯⨯==--ππ参考文献：[1]胡宴如，耿苏艳.高频电子线路.北京：高等教育出版社，2009.[2]曾兴雯，刘乃安，陈健，宫锦文，付卫红.高频电子线路（第二版）辅导书.北京：高等教育出版社，2011.[3]胡宴如.高频电子线路（第4版）学习指导.北京：高等教育出版社，2011.The three-point oscillator(Student ID: )(Class of Electronic Information Engineering, Grade 2010, College of Physics and Electronic Information, Inner Mongolia Normal University, Hohhot,Inner Mongolia 010022)Director:Abstract: The three-point oscillator frequency selective network on the LC resonance loop feedback oscillator. Three-point oscillator is mainly introduced in this paper the basic working principle of the inductive principle of three point and capacitor three-point oscillator circuit is analyzed and discussed the three-point oscillator to simplify the communication pathways of brushwork and judgment produce oscillation of general principles, and through the example to verify this methodKey words:Inductance three point; The three-point capacitance; Communication channel; Oscillation circuit（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。