高频 振荡电路
高中物理lc振荡电路
高中物理lc振荡电路
LC振荡电路是一种用于产生高频信号的电路。
它由一个电感L和一个电容C组成。
当电路中的电容和电感相互耦合时，电路产生周期性的振荡。
LC振荡电路可以用于无线通信和雷达系统等领域。
LC电路的振荡频率可以通过下面的公式计算：
f = 1 / (2π√LC)
式中，f表示振荡频率，L表示电感，C表示电容。
振荡频率与电容和电感的乘积有关。
如果电容或电感的值发生变化，振荡频率也会发生变化。
当LC电路达到共振频率时，电路中的能量达到最大值。
下面来介绍两种常见的LC振荡电路：串联谐振电路和并联谐振电路。
串联谐振电路
串联谐振电路是由一个电感L和一个电容C串联组成的电路。
当电路工作时，电容和电感的电压和电流周期性地变化。
注意事项
在谐振电路中，电感和电容的值需要进行匹配。
当电容或电感的值不正确时，电路不会达到共振频率。
此外，谐振电路中的电感和电容需要精确保持稳定的值，以确保电路的稳定性。
总结
LC振荡电路是一种产生高频信号的电路。
它由一个电感L和一个电容C组成。
LC电路的振荡频率可以通过公式f = 1 / (2π√LC)计算。
LC振荡电路有两种基本形式：串联谐振电路和并联谐振电路。
在使用LC振荡电路时，需要注意电感和电容的数值需要匹配，以确保电路可以达到共振频率。
高频振荡电路原理
高频振荡电路原理
高频振荡电路是一种能够产生高频振荡信号的电路，其原理基于正反馈的作用。
在高频振荡电路中，通常会使用一个放大器和一个反馈网络。
放大器负责提供放大的信号，而反馈网络将一部分输出信号返回到放大器的输入端，通过正反馈的作用产生振荡。
具体来说，放大器会将输入信号放大到一定的幅度，并经过反馈网络返回给放大器的输入端。
放大器根据反馈信号和输入信号的差异，进行一定的调整，使得输出信号与输入信号保持一定的相位差。
这种反馈过程会不断重复，导致电路中产生连续的振荡信号。
为了实现高频振荡，电路中通常会选用高频放大器，例如BJT （双极型晶体管）或FET（场效应晶体管）。
此外，对于特定的应用，还可以采用LC电路或谐振电路作为反馈网络，以满足所需的频率和振荡条件。
需要注意的是，高频振荡电路的稳定性和频率稳定度是关键因素。
一旦任何干扰或参数变化引起振荡频率的改变，可能会导致电路失去振荡或产生非预期的结果。
因此，在设计高频振荡电路时，需要对电路参数和组成元件进行准确的选取和计算，以保证稳定的振荡输出。
总之，高频振荡电路通过正反馈的作用，利用放大器和反馈网
络产生连续的振荡信号。
在实际应用中，需要充分考虑电路的稳定性和频率稳定度，以确保振荡信号的准确性和可靠性。
高频机工作原理
高频机工作原理
高频机工作原理是利用高频电流的特性来实现工作的一种机械设备。
高频电流指的是频率大于1MHz的电流信号，其特点
是具有较高的振荡频率和频率范围。
高频机的工作原理主要分为两个方面：高频电源和高频振荡电路。
高频电源是高频机的基础组成部分，其主要功能是将低频交流电转化为高频交流电供给高频机使用。
在高频电源中，通过变压器将低电压的交流电转化为高电压的交流电，并经过整流电路将交流电转换为直流电。
然后，直流电进入逆变器，经过高频振荡电路产生高频交流电。
高频振荡电路是高频机工作的关键部分，它主要由振荡管、电容器和电感器组成。
高频振荡电路能够将直流电转化为高频交流电，并通过输出端口传递给工作负载。
在振荡电路中，电容器和电感器的交流特性使得振荡电路能够产生高频振荡信号。
振荡管则作为振荡电路的控制器，负责控制和调节高频信号的振荡频率和幅度。
在工作过程中，高频机通过高频电源提供稳定的高频电流，然后通过高频振荡电路产生高频振荡信号。
这些高频信号可以用于不同的应用，如无线通信、医疗设备、工业加热等。
同时，高频机还可以通过控制高频振荡电路的参数，如频率和幅度等，来实现对输出信号的调节和控制。
总之，高频机的工作原理是通过高频电源和高频振荡电路将低频交流电转化为高频交流电，并将其应用于各种高频设备和系统中。
这种工作原理使得高频机成为现代生活和工业中不可或缺的重要设备。
lc振荡电路起振条件
lc振荡电路起振条件LC振荡电路起振条件什么是LC振荡电路？LC振荡电路是一种基本的电路，由电感（L）和电容（C）组成。
它通常被用来产生高频振荡信号。
LC振荡电路的起振条件有哪些？要确保LC振荡电路能够起振并产生稳定的振荡信号，我们需要满足以下条件：1.正反馈：LC振荡电路必须具有正反馈回路。
这意味着一部分输出信号被馈送回输入端，以维持持续的振荡。
2.振荡频率：LC振荡电路的振荡频率由电感和电容决定。
振荡频率可以通过调整电感和电容的数值来控制。
3.能量损耗：LC振荡电路的能量损耗必须小于能量增益，以确保持续的振荡。
能量损耗可以通过电阻或其他元件来实现。
4.起振条件：LC振荡电路在起振时，振荡起始的瞬间需要满足以下条件：–电路中能够储存能量的元件（如电感或电容）具有存储能量的初能量。
–电路中能够耗散能量的元件（如电阻）具有消耗能量的初始能量。
–能量的传递必须能够在电路中形成循环，以保持持续的振荡。
LC振荡电路起振的实例以下是一个简单的LC振荡电路起振的实例：•电路元件：–电感（L）: 10mH–电容（C）: 100μF–电阻（R）: 1kΩ•起振步骤：1.将电流关闭，电感和电容储存零能量。
2.开启电流，电感和电容开始储存能量。
3.当电感和电容储存的能量达到一定值时，能量传递开始形成循环。
4.振荡信号在电路中被持续产生。
通过以上步骤，我们可以看到LC振荡电路满足了起振条件，并成功产生了稳定的振荡信号。
结论LC振荡电路起振条件是保证电路能够产生稳定振荡的关键。
通过满足正反馈条件、正确设置振荡频率、控制能量损耗并满足起振条件，我们可以设计出高效可靠的LC振荡电路。
请注意，以上内容仅为简要介绍，深入了解LC振荡电路起振条件的具体原理和计算方法请参考相关教材或者专业资料。
LC振荡电路的起振条件与稳定性分析在LC振荡电路中，通过正反馈机制来产生自持振荡的信号。
正反馈回路可以将一部分输出信号反馈到输入端，使得电路能够持续地产生振荡。
高频电路基础高频振荡电路
(r ' yoe 2LC 1) j(L yoe C r ' M y fe ) 0
其中 r ' r Z21
假设Z21为纯电阻，令实部令 为0，有
谐振频率： 0
1 LC (1 r ' yoe )
令虚部为0，有
L1
起振条件：
y fe
( M Q2r '
yoe )
2020/7/15
2020/7/15
高频电路基础
12
电容三点式振荡器（Colpitts 电路）
VCC
L RB1
C1
RB2
RE
C2
原理电路
实际电路
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高频电路基础
13
求T(j)的等效电路
小信号等效模型分析。
下图的模型中忽略晶体管的基极电阻rbb′,也忽略晶体管反向 传输系数。
e
yfbvi
c
C1
vi
Cib gib
根据谐振回路位于晶 体管的哪个电极， 有调集、调发、调 基等不同接法
VCC
C
L1
L2
2020/7/15
高频电路基础
4
起振条件分析
起振阶段信号很小，可以用小信号等效模型分析。
vb
yie
yfevb
vc yoe
M vf r
C
L
L2
Gv ( j)
vc vb
yoe
jC
y fe
jL
1 r
Z21
F ( j) vf
2020/7/15
高频电路基础
11
三点式振荡器
一般构成法则：
X1
X2
1、在谐振频率上，
高频振荡电路的工作原理
高频振荡电路的工作原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊高频振荡电路的工作原理，这可真是个神奇又有趣的玩意儿啊！你看啊，高频振荡电路就好像是一个不知疲倦的小音乐家，一直在那欢快地演奏着特定频率的旋律。
它是怎么做到的呢？其实啊，就像是一场精彩的舞蹈表演。
电路里的电感和电容，那就是这场舞蹈的主角呀！电感就像是一个有弹性的大力士，能储存和释放能量；电容呢，则像个灵活的小精灵，能快速地充电和放电。
它们俩呀，一唱一和，配合得那叫一个默契。
当电容开始充电时，就好像小精灵在积攒力量，能量一点点地积累起来。
然后呢，突然，电容把储存的能量释放出来，就像小精灵猛地发力一跳，这股能量就通过电感这个大力士传递出去啦。
电感接到这股能量后，也不甘示弱，把它储存起来，然后再释放，如此循环往复。
这不就像是我们跳绳一样吗？绳子甩起来，我们跳起来，一上一下，有节奏得很呢！而高频振荡电路的频率，就取决于电感和电容的大小啦。
它们就像是决定音乐节奏快慢的关键因素。
你说神奇不神奇？这小小的电路里竟然藏着这么多的奥秘！而且啊，高频振荡电路的应用那可广泛了去了。
比如在无线电通信中，它可是立下了汗马功劳呢。
没有它，我们怎么能听到远方传来的声音，看到精彩的电视节目呢？还有在一些电子设备中，高频振荡电路就像是设备的心脏，为它们提供着源源不断的动力。
就好像汽车没有了发动机，还怎么跑起来呀！所以说啊，可别小瞧了这高频振荡电路，它虽然看起来不起眼，但作用可大着呢！它就像是一个默默奉献的幕后英雄，为我们的现代生活带来了诸多便利。
朋友们，现在你们是不是对高频振荡电路的工作原理有了更清楚的认识呢？是不是觉得电子世界更加奇妙了呢？我反正是这么觉得的！以后再看到那些电子设备，可别只是觉得它们很酷，要想想里面说不定就有高频振荡电路在辛勤工作呢！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
射频电源原理
射频电源原理
射频电源是用于产生、调节和控制射频信号的设备，其工作原理主要涉及高频振荡电路和功率放大电路。
在射频电源中，高频振荡电路是关键组成部分之一。
它由一个或多个振荡器构成，利用反馈电路中的正反馈作用来维持稳定的高频振荡。
振荡器的选择和设计要根据特定的工作频率和要求进行，常见的包括LC振荡器、晶体振荡器、微带振荡器等。
高频振荡电路产生的信号经过功率放大电路，将其功率提高到所需的水平。
功率放大电路通常采用晶体管、功率管等元件，经过放大电路的增益放大作用，使射频信号的幅度增大，以满足特定的工作要求。
射频电源还需要进行调节和控制，以满足不同的应用需求。
调节射频输出信号的幅度、频率和相位等参数可以通过压控振荡器、调制器、射频开关等实现。
控制功能可以通过微处理器、遥控装置等实现，使用户能够方便地调节和控制射频电源的工作状态。
总的来说，射频电源的工作原理是通过高频振荡电路产生稳定的射频信号，经过功率放大电路进行增益放大，同时通过调节和控制电路对射频输出进行调节和控制，从而满足不同的射频应用需求。
高频振荡原理
高频振荡原理
高频振荡原理指的是频率较高的振荡信号产生的原理。
在电子电路中，常用的高频振荡电路有射频振荡器、震荡器等。
其基本原理是通过正反馈作用，使得电路能够产生自激振荡。
射频振荡器的工作原理如下：首先，将一个放大器的输出信号经过一部分反馈回到放大器的输入端，形成一个闭环。
由于反馈信号会引入延迟和相移，当反馈信号与放大器的输入信号相位匹配时，两者会相长，并且增幅不断加大，形成振荡。
对于震荡器而言，它是一种特殊的振荡电路，主要由一个具有振荡条件的放大器、反馈网络和输出电路组成。
震荡器的工作原理类似于射频振荡器，也是通过正反馈作用，将一部分输出信号反馈到输入端，从而实现持续的振荡。
高频振荡器的频率取决于反馈网络的参数和放大器的增益特性。
为了保持振荡器的稳定性，需要对反馈网络进行精确的设计和调整。
同时，高频振荡器还需要考虑信号的功率消耗、相位噪声等问题，以确保输出信号的质量和稳定性。
总而言之，高频振荡原理是基于正反馈作用的一种电路设计方法，通过合理调整反馈网络和放大器参数，使得电路能够自动生成稳定的高频振荡信号。
高频电路振荡器课程设计
高频电路振荡器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握高频电路振荡器的基本原理和工作机制；2. 学生能够掌握高频电路振荡器的关键组成部分及各部分的功能；3. 学生能够了解高频电路振荡器在通信、雷达等领域的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的高频电路振荡器；2. 学生能够运用仿真软件对高频电路振荡器进行仿真分析，优化电路性能；3. 学生能够通过实验验证高频电路振荡器的设计方案，并解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对高频电路振荡器产生兴趣，培养学习电子技术的热情；2. 学生在团队合作中，学会沟通、协作，培养团队精神；3. 学生能够认识到高频电路振荡器在我国科技发展中的重要性，增强国家自豪感。
课程性质分析：本课程为电子技术专业课程，以实践为主，理论联系实际。
课程内容具有较强的实用性和技术性。
学生特点分析：学生为高中年级，具备一定的电子技术基础知识，对新鲜事物充满好奇，动手能力强，但理论知识相对薄弱。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 通过小组合作，培养学生的团队协作能力；3. 结合实际应用，激发学生的学习兴趣，培养创新意识。
二、教学内容1. 理论部分：（1）高频电路振荡器的原理及分类；（2）高频电路振荡器关键组成部分：放大器、反馈网络、选频网络等；（3）高频电路振荡器的性能指标及稳定性分析。
2. 实践部分：（1）设计并搭建一个简单的高频电路振荡器；（2）使用仿真软件（如Multisim、Protel等）进行振荡器电路仿真；（3）实验验证振荡器性能，分析并优化电路参数。
3. 教学大纲安排：（1）第一周：高频电路振荡器原理及分类学习；（2）第二周：关键组成部分及其功能学习；（3）第三周：性能指标及稳定性分析；（4）第四周：实践操作，设计并搭建振荡器；（5）第五周：仿真软件操作及电路仿真；（6）第六周：实验验证及电路优化。
4. 教材章节及内容：（1）第一章：高频电路基础；（2）第二章：振荡器原理及分类；（3）第三章：振荡器关键组成部分及设计方法；（4）第四章：振荡器性能分析及稳定性判断；（5）第五章：振荡器实践操作及仿真分析。
三极管振荡电路原理
三极管振荡电路原理
三极管振荡电路是一种常见的电子电路，用于产生高频振荡信号。
它由三个三极管组成，分别命名为发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
这三个极端分别连接到外部电路元件，形成一个闭环。
在三极管振荡电路中，发射极和集电极之间串接一个正反馈回路。
这个回路由电容器和电感器组成，形成了一个振荡回路。
电感器用于存储电磁能量，而电容器则用于储存电荷能量。
在工作时，电感器和电容器之间会出现一个交流电压，这会导致基极电流的变化。
当基极电流增加到一定程度时，会启动三极管的放大作用。
放大的信号经过三极管，再经由电容器和电感器传递回到基极端，形成一个正反馈回路。
由于正反馈的作用，基极电流会继续增加，从而引起振荡。
这个振荡的频率取决于电感器和电容器的数值，以及三极管的放大性能。
当频率满足特定条件时，振荡电路就会产生理想的振荡信号。
三极管振荡电路在无线电、通信等领域有着广泛的应用。
它能够产生稳定的高频信号，并且具有较高的输出功率。
此外，通过调节电容器和电感器的数值，也可以实现对振荡频率的调节。
总而言之，三极管振荡电路利用正反馈原理产生高频振荡信号。
它是一种重要的电子电路，广泛应用于无线通信、射频发射等领域。
振荡电路的原理及应用
振荡电路的原理及应用1. 振荡电路的概述振荡电路是一种能够自主产生周期性电信号的电路。
它由反馈网络和放大器组成，通过正反馈的作用，使得电路中的能量足够增长到一定程度后，再被消耗掉，从而形成一个稳定的振荡状态。
2. 振荡电路的基本原理振荡电路的基本原理是通过正反馈来实现自激振荡。
在振荡电路中，反馈回路将部分输出信号反馈到输入端，放大器对这个信号进行放大，再输入到反馈回路中，反复循环。
当反馈增益和放大器放大倍数满足特定条件时，振荡电路就能产生稳定的振荡输出。
3. 振荡电路的分类振荡电路可以根据频率、工作方式和输出波形等方面进行分类。
3.1 频率分类•低频振荡电路：工作频率低于20kHz，常用于音频信号处理等领域。
•中频振荡电路：工作频率介于20kHz至20MHz之间，常用于射频信号发生器、调制解调器等领域。
•高频振荡电路：工作频率大于20MHz，常用于无线通信、雷达等高频应用。
3.2 工作方式分类•RC 振荡电路：由电容和电阻组成的振荡电路，简单实用，适用于低频振荡电路。
•LC 振荡电路：由电感和电容组成的振荡电路，适用于高频振荡电路。
•晶体振荡电路：利用晶体谐振的特性产生稳定的振荡信号，常用于时钟电路和无线电电路。
3.3 输出波形分类•正弦波振荡电路：产生稳定的正弦波信号，常用于音频设备、无线电广播等领域。
•方波振荡电路：产生方波信号，常用于计时器、数字电路等应用。
•脉冲振荡电路：产生宽度可调的脉冲信号，常用于计数器、触发器等电路。
4. 振荡电路的应用领域振荡电路在电子技术领域有广泛的应用，以下是一些常见应用领域：4.1 通信领域•射频信号发生器：用于产生无线电频率信号，常用于电视、无线电通信等领域。
•电视振荡电路：产生水平和垂直扫描信号，在电视机显示图像时使用。
•频率合成器：将多个不同频率的振荡信号合成为一个精确的输出频率信号，常用于通信设备中。
4.2 控制领域•时钟电路：用于提供精确的时间基准信号，常用于数字电路、计算机等设备。
高频振荡电路原理图解乐乐课堂
高频振荡电路原理图解乐乐课堂振荡电路
高频电路中主要的信号产生器主要分为振幅和频率高度稳定的正弦波产生器和频率受电压调控的压控式正弦波振荡器两大类。
它们被广泛应用于各种通信设备中。
LC基本正弦波产生器
最基本的振荡电路的模型和工作原理如下所示，它可以由一个放大器K和一个反馈网络F的闭环组成。
通过适当选择反馈网络的电抗参数，就能调控振荡的频率。
电感三点式（哈脱莱Hartley）振荡电路
又称为电感反馈振荡电路，其中X2为反馈支路电感。
特点：与射极相连的X1、X2电抗性质同为电感；电路起振容易；最高振荡频率为几十兆赫；但波形和振荡频率稳定性差，改变电容量时频率刻度的变化量是非均匀的，调试和使用不方便。
电容三点式（考毕兹Colpitts）振荡电路
又称为电容反馈振荡电路，其中X2为反馈支路电容。
特点：与射极相连的X1、X2电抗性质同为电容；振荡频率稳定
性好；最高振荡频率为几百兆赫；但电路不易起振，改变电容量时频率刻度的变化量的非均匀性稍有改善。
改进型的电容三点式振荡电路（其中串联改进型称“克拉泼Clapp”振荡电路，并联改进型称“西勒Seiler”振荡电路）
特点：以电容三点式振荡电路为基础，在电感（L）支路中串一
小电容；振荡频率稳定性好；最高振荡频率为几百兆赫至几千兆赫；改变电容量时频率刻度的变化量为均匀变化；起振性能比起电容三点式有所改善：。
lc振荡电路频率计算公式
lc振荡电路频率计算公式
摘要：
一、LC振荡电路简介
二、LC振荡电路频率计算公式
1.公式推导
2.参数单位
三、LC振荡电路的应用
四、提高振荡频率的方法
正文：
LC振荡电路是一种产生高频正弦波信号的电路，主要由电感和电容组成。
在这种电路中，电能和磁能交替转化，形成振荡。
辐射功率与振荡频率的四次方成正比，因此，提高振荡频率是增强电磁波辐射的关键。
LC振荡电路的频率计算公式为：f1/[2(lc)]，其中，f是频率，单位是赫兹（Hz）；l为电感，单位为亨利（H）；c为电容，单位为法拉（F）。
这个公式表明，当电感的感抗等于电容的容抗时，交流电的频率就是LC振荡电路的振荡频率。
在实际应用中，LC振荡电路广泛应用于通信、雷达、无线电等领域，作为信号发生器或频率合成器。
为了提高振荡频率，研究者们不断探索新的电路设计和优化方法。
总之，LC振荡电路是一种重要的高频信号发生器，其频率计算公式为
f1/[2(lc)]。
通过提高振荡频率，可以增强电磁波的辐射功率，从而提升电路的
性能。
高频实验-LC振荡电路
LC与晶体振荡器实验一、实验目的1、了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。
2、比较静态工作点和动态工作点，了解工作点对振荡波形的影响。
3、测量振荡器的反馈系数、波段覆盖系数、频率稳定度等参数。
4、比较LC与晶体振荡器的频率稳定度。
二、实验仪器设备高频电子线路实验箱60M双踪示波器频率计三、实验原理三点式振荡器包括电感三点式振荡器(哈脱莱振荡器)和电容三点式振荡器(考毕兹振荡器)，其交流等效电路如图1-1：图1-1 三点式振荡器1、起振条件（1）、相位平衡条件：Xce和Xbe必需为同性质的电抗，Xcb必需为异性质的电抗，且它们之间满足下列关系：（2）、幅度起振条件：式中：qm——晶体管的跨导，Pu——反馈系数，Au——放大器的增益qie——晶体管的输入电导qoe——晶体管的输出电导q L——晶体管的等效负载电导Fu一般在0.1~0.5之间取值2、电容三点式振荡器(1)、电容反馈三点式电路——考毕兹振荡器图1-2是基本的三点式电路，其缺点是晶体管的输入电容Ci和输出电容Co 对频率稳定度的影响较大，且频率不可调。
(a)、考毕兹振荡器(b)、交流等效电路图1-2 考毕兹振荡器（2）、串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼振荡器电路如图1-3所示，其特点是在L支路中串入——个可调的小电容C3，并加大Cl和C2的容量，振荡频率主要由C3和L决定。
C1和C2主要起电容分压反馈作用，从而大大减小了Ci和Co对频率稳定度的影响，且使频率可调。
(a)、克拉泼振荡器(b)、交流等效电路图1-3、克拉泼振荡器（3）、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器(a)、西勒振荡器(b)、交流等效电路图1-4、西勒振荡器电路如图1-4所示，它是在串联改进型的基础上，在L1两端并联一个小电容C4，调节C4可改变振荡频率。
西勒电路的优点是进一步提高电路的稳定性，振荡频率可以做得较高，该电路在短波、超短波通信机、电视接收机等高频设备中得到非常广泛的应用。
高频振荡电路
4.1.3 如何判断反馈型振荡电路的平衡和起振条件
1.振荡的建立与起振条件
2.振荡的平衡与平衡条件
3.振荡平衡状态的稳定条件
所谓稳定平衡是指因某一外因的变化，振荡的原平衡条件 遭到破坏，振荡器能在新的条件下建立新的平衡，当外因 去掉后，电路能自动返回原平衡状态。 平衡的稳定条件也包含振幅稳定条件和相位稳定条件。 图示是反馈型振荡器的放大器的电压增益A与振幅u。的 关系。Q点是稳定平衡点。
克拉波振荡电路与考毕兹电路相比，其特点是 在振荡回路中加一个与电感串接的小电容 C3 。 C C C C C C C C C C C 回路总电容为 我们知道串联电容的总电容取决于小电容，而 并联电容的总电容取决于大电容。所以，振荡 频率主要决定于C3，在电路中C1、C2可以取 得较大，解决了一般电容三端式不能解决的难 题。克拉泼电路的主要用作固定频率振荡器。 电路振荡频率的估算可近似为
结论
Βιβλιοθήκη 在晶体振荡器中，把石英晶体谐振器用作等效 感抗，振荡频率必处于 和 之间的狭窄频率范 围内。 由于石英晶体的高Q特性，等效感抗随f的变化 率极其陡峭，它对频率的变化非常敏感。 因而如果在晶体振荡器的振荡系统中出现频率 不稳定因素影响，使振荡系统的电抗不等于零 时，石英晶体具有极高的频率补偿能力，晶体 振荡器的振荡频率只要有极微小的变化，就足 以保持振荡系统的电抗等于零。 因此，晶体振荡器的工作频率非常稳定。
优点：由于反馈电压取自电容，而电容对 晶体管的非线性产生的高次谐波呈现低阻 抗，能有效地滤除高次谐波，因而输出波 形好。晶体管的极间电容与回路电容并联， 可并入回路电容中考虑。若直接用极间电 容代替回路电容，工作频率可大大提高。 缺点是反馈系数与回路电容有关。如果用 改变电容的方法来调整振荡频率，将改变 反馈系数，甚至可能造成电路停振。
高频振荡电路
1 RE
)
起振条件为
y fb
[ gob
g0
p2 (gib
1 RE
)]
1 p
或
y fb
1 p
( gob
g0 )
p( gib
1 RE
)
2020/4/18
高频电路基础
16
相位平衡条件为 T () 0，即
Im(
p y fb
1 )0
gob
g0
p2 (gib
1 RE
)
1
j
若忽略晶体管的相移，此式等效于
Q( 0 ) L 1 0
电容三点式振荡器的另一种接法
与前面接法的区别在于：晶体 管射极交流接地。由于此接法需 要高频扼流圈，在实际使用中较 少采用此电路。
由于电路交流结构与基极接地 电路一致，所以有关起振条件和 振荡频率等分析过程以及分析结 果与基极接地电路一致。
VCC
RFC RB1
C1
CB
RB2 RE
L CE
C2
2020/4/18
统可以恢复。
vB
vo
2020/4/18
高频电路基础
3
相位稳定条件： T () 0
T
dT
dt
对于LC谐振回路，有
T()
H ( j) 1 1 j
H ( j) tg 1
Q高 Q低
tg 1( 2 Q)
0
所以，LC 回路的Q值越高
0
振荡器的频率稳定度越高
2020/4/18
高频电路基础
4
互感耦合型LC振荡器电路
2020/4/18
高频电路基础
12
三点式振荡器
一般构成法则：
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振荡电路实验121180166 赵琛一．实验目的1. 进一步学习掌握正弦波振荡电路的相关理论。
2. 掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理，掌握电路中各元件的功能。
3. 掌握晶体振荡电路的基本原理，熟悉串联型和并联型晶体振荡器电路各自的特点，理解电路中各元件的功能。
4. 掌握静态工作点、正反馈系数、谐振回路的等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响。
5. 比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度，加深对晶体振荡器频率稳定高原因的理解。
二、实验使用仪器1．LC、晶体正弦波振荡电路实验板2．200MH泰克双踪示波器3. FLUKE万用表4. 高频信号源5. 频谱分析仪（安泰信）6. SP312B型高频计数器三、实验基本原理与电路1. LC振荡电路的基本原理LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。
LC振荡器的振荡回路由LC元件组成。
从交流等效电路可知：由LC振荡回路引出三个端子，分别接晶体管的三个电极，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～1GHz。
普通电容三点式振荡器的振荡频率不仅与谐振回路的LC元件的值有关，而且还与晶体管的输入电容i C 以及输出电容o C 有关。
当工作环境改变或更换管子时，振荡频率及其稳定性就要受到影响。
为减小i C 、o C 的影响，提高振荡器的频率稳定度，提出了改进型电容三点式振荡电路——串联改进型克拉泼电路、并联改进型西勒电路，分别如图4-1和4-2所示。
串联改进型电容三点式振荡电路——克拉泼电路的振荡频率为：∑=LC 10ω其中∑C 由下式决定io C C C C C C ++++=∑211111 其中0,i C C 分别是晶体管的输入和输出电容。
选C C >>1，C C >>2时，C C -∑~，振荡频率0ω可近似写成 LC10≈ω这就使0ω几乎与o C 和i C 值无关，提高了频率稳定度。
振荡幅度取决于折合到晶体管ce 端的电阻'R ，可以推出：213021240021LC QC L LQ R n 'R ⋅=≅=ωωω 由上式看出，1C 、2C 过大时，R '变得很小，相当于晶体管的集电极带了一个很重的负载，会使晶体管构成的放大器电压增益显著降低，振幅明显下降。
还可看出，R '同振荡器0ω的三次方成反比，当减小电容C 以提高频率0ω时，R '的值急剧下降，振荡幅度显著下降，甚至会停振。
另外，用作频率可调的振荡器时，振荡幅度随频率增加而下降，在波图4-1克拉泼振荡电路C LCC L图4-2西勒振荡电路段范围内幅度不平稳，因此，频率覆盖系数（在频率可调的振荡器中，高端频率和低端频率之比称为频率覆盖系数）不大，约为3.1~2.1。
并联改进型电容三点式振荡电路——西勒电路回路谐振频率0ω为∑=LC 10ω其中，回路总电容∑C 为3211111C C C C C C C i o +++++=∑选C C >>1，C C >>2时，3C C C +≅∑，这就使0ω值几乎与o C 和i C 无关，提高了频率稳定度。
折合到晶体管输出端的谐振电阻R 'L Q n R n R 022'ω==其中接入系数n 和C 无关，当改变C 时，n 、L 、Q 都是常数，则R '仅随0ω一次方增长，易于起振，振荡幅度增加，使在波段范围内幅度比较平稳，频率覆盖系数较大，可达1.6~1.8。
另外，西勒电路频率稳定性好，振荡频率可以较高。
2. 晶体振荡电路的基本原理石英晶体振荡器电路可以分为串联型的和并联型的石英晶体振荡电路。
并联型的石英晶体振荡电路就是以石英晶体谐振器取代LC 振荡器中构成谐振回路的电感，电容元件所组成的正弦波振荡器，它的频率稳定度可达1010- 到1110-数量级，所以得到极为广泛的应用。
它之所以具有极高的频率稳定度，其关键是采用了石英晶体这种具有高Q 值的谐振元件。
由石英谐振器（石英晶体振子）构成的振荡电路通常叫“晶振电路”。
从晶体在电路中的作用来看分两类：一类是工作在晶体并联谐振频率附近，晶体等效为电感的情况，叫做“并联晶振电路”。
另一类是工作在晶体串联谐振频率附近，晶体近于短路的情况，叫做“串联晶振电路”。
本实验采用“并联晶振电路”这种电路由晶体与外接电容器或线圈构成并联谐振回路，按三点线路的连接原则组成振荡器，晶体等效为电感。
在理论上可以构成三种类型基本电路，但在实际应用中常用的是如图4-3所示的电路，称“皮尔斯”电路。
这种电路不需外接线圈，而且频率稳定度较高。
11图4-3 并联晶体振荡器原理电路图图4-4 并联晶体振荡器实例图4-4给出了这种电路的实例。
这里，晶体等效为电感，晶体与外接电容（包括4.5／20pF与20pF两个小电容）和1C、2C组成并联回路，其振荡频率应落在pf与sf之间。
图4-5是图4-4中谐振回路的等效电路。
该谐振回路的电感就是qL，而谐振回路的总电容应由qC、C及外接电容C、1C、2C组合而成。
∑C由下式决定，即图4-5 图4-4的交流等效电路2101111111CCCCCCq++++=∑选择电容时，1CC<<，2CC<<，因此上式可近似为CCCCq++-∑011~1CCCCCCCqq+++=∑)(所以CCCCCCLfqqq+++⋅=0)(21πf总是处在pf与sf两频率之间，调节C可使f产生很微小的变动。
无论怎样调节C，0f总是处于晶体pf与sf的两频率之间。
但是，只有在pf附近，晶体才具有并联谐振回路的特点。
13.实验电路LC 、晶体正弦波振荡电路实验电路如图4-6。
断开J1、连接J2、J3构成LC 西勒电路振荡电路；断开J2、连接J1、J3构成并联型晶体正弦波振荡电路。
LC 、晶体正弦波振荡电路A5-0808图4-6 LC 、晶体正弦波振荡电路实验电路电路原理：该电路有两级晶体管电路组成，第一级构成电容三点式振荡器，其中电容C1,C4（当跳线J3连接上时），C5（当跳线J4连接上时），C6（当跳线J5连接上时）是反馈电容，反馈系数等于141+C F C C =（当跳线J3连接上时）， 151+C F C C =（当跳线J4连接上时），161+C F C C =（当跳线J5连接上时）。
晶体管的基极接了一个电容到地，因此晶体管构成共基极组态的放大电路。
其中电阻RW1，R1，R2是基极的直流偏置电阻，电阻R3决定晶体管的集电极电压，电阻R4决定晶体管的射极静态的直流电流Ie 。
通常Ie 越大，晶体管放大电路的放大倍数也越大，因此振荡幅度相应的增大，起振时间缩短，但同时谐波失真也会相应的增大。
Ie 过小，放大倍数不够，不满足1A F ⋅>的起振条件，电路无法起振。
Ie 过大，放大倍数过大，电路工作在饱和区，也无法正常振荡，因此通常选取Ie 在1-4mA 之间。
振荡电路在起始振荡阶段，由于此时振荡幅度较小，晶体管工作在甲类工作状态，随着振荡幅度的增加，晶体管逐渐过渡到乙类或者丙类工作状态，进入大信号非线性工作状态，晶体管不是全周期导通，电路的放大倍数会逐渐下降，从而满足=1A F ⋅，实现稳幅振荡。
改变可变电容CV1,可改变振荡频率，电容满足13452,,,C C C C C >>，晶体旁边并联了一个可变电容，当构成晶体振荡电路时，微调可变电容值，可以改变振荡幅度，振荡信号从第一级晶体管的射极引出，后一级晶体管构成共射极电压放大，起到隔离和缓冲的作用。
示波器探头应该接在TP2处来测量振荡信号频率，这样比较准确。
如果直接在第一级的输出测量振荡信号频率，示波器输入探头有输入电容会影响振荡电路的振荡频率。
四、实验内容与数据分析1．LC振荡器性能测试（1）测试静态工作点变化对振荡器工作状态的影响（2）振荡器频率范围的测量（3）反馈系数对振荡器工作状态的影响2．晶体正弦波振荡器性能测试（1）测试静态工作点变化对振荡器工作状态的影响（2）振荡器频率范围的测量（3）反馈系数对振荡器工作状态的影响静态工作点引起变化的分析根据绘图所示，LC振荡电路的频率稳定度相对于石英晶体震荡电路比较差。
随着Ieq的增加，频率变化很大；而石英振荡电路振荡频率几乎不随着静态工作点变化。
2根据绘图所示，无论LC振荡电路还是石英晶体振荡电路，随着静态工作点的上升，放大倍数也增大。
关于谐波失真的分析：从理论上来说，随着静态工作点Ieq的升高，失真应该增大。
在实际试验中，石英晶体振荡电路基本符合此规律，而LC振荡电路似乎表现出了失真随着工作点变化无明显趋势。
我认为有以下几点原因：1 由于试验箱本身不够准确，导致电路中静态工作点变化引起了分布参数的变化，导致不准确；2 由于试验电路频率较高，在示波器进行完FFT之后频域波形较窄，光标不能完全吻合，从而在测试的时候出现了误差。
3 在测试时使用的示波器有一定误差。
这个是有可能的，在我测量时，石英晶体振荡电路基本稳定在10.6988MHz，存在一定的微小的偏差。
反馈系数引起变化分析随着反馈系数的增大，LC振荡电路振荡频率略有增加，而石英晶体振荡电路频率基本保持不变，说明了石英晶体的稳定性。
而随着反馈系数的增加，无论是LC振荡电路还是石英晶体振荡电路放大倍数都在上升，基本符合理论。
关于失真，LC振荡电路仍然是没有清晰变化趋势，而石英晶体振荡电路，除去F=1/6这个特殊点之外，整体符合随着随着反馈增大失真变小的趋势，基本符合理论。
对于LC振荡电路没有表现出明显失真趋势的原因，我已在静态工作点引起变化中分析，此处不再赘述。
关于LC振荡和石英晶体振荡电路的对比根据以上的分析，我们可以清楚地看出LC振荡电路相对于石英晶体振荡电路不够稳定的特点。
结合关于频率和幅值变化范围的测试，我们可以更明显看出，石英晶体振荡频率稳定度远远超过了LC振荡电路。
这也是我们通过这个实验所验证的结论。
实验感想本次试验我主要验证了LC振荡电路和石英晶体振荡电路的性质。
在理论课学习中，我对于石英晶体振荡电路的性质，仅仅了解了其稳定度好和狭窄的频率范围，而对于LC振荡电路，我之前也仅仅见过几种理论电路图，而没有实际验证过起振到稳定的全过程，本次试验正是实现了这个任务，使得我对振荡器性质有了进一步了解。