电容三点式振荡电路实验报告

电容三点式振荡电路实验报告 篇一:三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 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 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 2 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 。 六、实验报告 测量振荡器输出的频率范围 七、实验分析 通过本次实验 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。 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。 温度对振荡器频率稳定度的影响。通过做实验过程中懂得了很多的知识。 篇二:实验一 电容反馈三点式振荡器的实验研究 班级:0541102学号:1120111354姓名:洪祥桌号: 实验一电容反馈三点式振荡器的实验研究 一、实验目的 3 1(通过实验深入理解电容反馈三点式振荡器的工作原理，熟悉改进型电容反馈三点式振荡器的构成及电路各元件作用; 2(研究在不同的静态工作点时，对振荡器起振、振荡幅度和振荡波形的影响; 3(学习使用示波器和数字式频率计测量高频振荡器振荡频率的方法; 4(观察电源电压和负载变化对振荡幅度、频率及频率稳定性的影响。 二、实验原理 电容反馈三点式振荡器的基本原理电路(考比兹振荡器)如图2-1(a)所示。由图可知，反馈电压由C1和C2分压得到，反馈系数为 B? 起振的幅度条件为 C1 (2-1) C1?C2 gm? 1 gp(忽略三极管ge)(2-2) B C1?C2 (2-3) C1?C2 4 12?LC 其中，gm为晶体管跨导，gp为振荡回路的等效谐振电导。图2-1(a)所示等效电路中的回路总电容为 C? 振荡频率近似为 fg? (2-4) 当外界条件(如温度等)发生变化时，振荡回路元件及晶体管结电容要发生变化，从而使得振荡频率发生漂移。因此，为了改善普通电容反馈三点式振荡器的频稳度，可在振荡回路中引入串接电容C3，如图2-1(b)所示，当满足C3<< C1、C2时，C3明显减弱了晶体管与振荡回路的耦合程度。为了得到较宽的波段覆盖效果，引入并联电容C4(它和C3为同一个数量级)，回路总电容近似为C?C3+C4。这种改进型电容反馈振荡器称为西勒电路，其振荡频率为 fg? 1 (2-5) 2?L(C3?C4) (a) L L 5 (b) 图2-1 电容反馈三点式振荡器的交流等效电路图 三、实验电路 ? VT1 ? ? VT2 ? ? 图2-2 改进型电容反馈振荡器实验电路 1台 1台 1台 1台 1块 四、实验仪器及设备 1(直流稳压电源 2(数字示波器 3(数字式频率计 4(数字万用表 5(实验电路板 SS3323型 DSO-X2012A型 F1000型 DT9202A型 五、实验内容 1(晶体管静态工作点不同时对振荡器输出幅度和波形的影响 (1)接通+12V电源，调节电位器W1使振荡器振荡，此时用示波器在?点刚好观察到不失真的正弦电压波形(负载电阻R5或R6 6 分析探头*1和*10答:×10探头更接近真实值，相比于×1探头，×10探头的输入阻抗大得多，所以×10探头可以更好的测量小信号，而且×10探头的分布电容为10~15pF， ×1探头的分布电容为100~150pF，探头测量时其电容相当于并联在回路中，所以电容较小时对振荡器的影响较小，综上，应选择×10探头。 t,UO曲线: (2)调节W1使振荡管静态工作点电流IeQ在0.5,4mA之间变化(用万用表测量射极电阻Re两端电压，计算出相应电流近似为IeQ大小，至少取5个点)，用示波器测量并记录下?点的幅度与波形变化情况，绘制出IeQ,u0 IeQ,u0曲线: 结果分析: 当静态工作点过大时，当信号逐渐增大时，可能会使三极管进入饱和区，导致三极管放大倍数A减小，破坏了起振条件|AB| > 1以及震荡保持条件|AB| = 1，使得电路不能正常工作; 同样的，当静态工作点过小时，当信号逐渐增大时，可能会使三极管进入截至区，使得三极管放大倍数A减小，同样也破坏了起振条件|AB| > 1以及震荡保持条件,|AB| = 1，使得电路不能正常工作。 2(外界条件发生变化时对振荡频率的影响及正确测量振荡频率 7 (1)选择一合适的IeQ(1,2mA)，使振荡器正常工作，在?点上测量，从示波器上读出频率和幅度，再测量?点和?点，分别读出振荡器的振荡幅度和频率，分析上述几点的频率和幅度为何不同。(问题:在 频率:当探头接在?点时，探头的分布电容会对电路的震荡频率产生影响，由公式 1 ????=?? 可知，当探头的分布电容使得电容增大时，震荡频率????减小。 而在??两点时，由于射随器的隔离作用，分布电容对震荡频率????的影响减小，所以??两点的震荡频率比?点大，而??两点相比，两点之间只有一电阻，对频率没有影响，所以??两点频率相等。 幅值: 由交流等效电路图可知，?点处所接负载 为?????????=2??Ω，由增益公式A=????????可知，增益较小，所以?点处较?点处小;而在?点处，由于射随器较大的输入阻抗，使得?点处的电压幅值较大;而在?点处，由于??7的分压作用，?点处电压幅值较小。 (2)用数字式频率计(以kHz为单位，测到小数点后面第二位有效数字)重测，试比较在?点测量和在?点测量有何不 8 同,为什么,用数字式频率计测量?点，可每10秒钟左右记录一次频率值，至少记录5次，由于射随器的作用，使得分布电容的影响大大降低。 振荡器频稳度的数量级: 振荡器的频稳度由以下公式给出: ?? ??????????2 ?? ??= ( 0?? ??=1 由计算可知，频稳度为10?5数量级。 (3)将不同负载电阻(R5和R6)分别接入电路，调节W1，用示波器在?点观察，看能否起振，记录输出 结果分析: 在不接入负载时和接入R5时，电路均可起振，在接入R6时，电路不起振。 电路的起振条件为 |AB|?1 其中A为放大器增益，B为反馈系数，对于三者B值相同，主要由A影响三者能否起振 不接负载时 ??=????????=????(???????3?(1+??)??4)?????????(转载自:CspeNgBo.cOm 蓬 勃 范文网:电容三点式振荡电路 9 实验报告) 接R5时 ??=????????=????(??5????????3?(1+??)??4)?????(???????5) 接R6时 ??=????????=????(??6????????3?(1+??)??4)?????(???????6) 当接入R6时，放大器的增益明显较小，不满足振荡器起振的条件。 (4)将负载断开，改变电源电压VCC分别为+6V、+8V、+10V、+12V、+14V、+16V、+18V，保持振荡 保持振荡器在一合适的静态工作点不变，逐渐增大电源电压 VCC，会使得振荡器输出振幅逐渐增大，基本保持稳定，波形并未出现明显失真。 由于??????=2??，所以??????=2+0.7=2.7??，反馈系数B=?? ??1 1+??2 =0.227，反馈电压最大为5.5×0.227= 1.25V，可能会使波形发生失真，并且，随着 VCC 的逐渐增大，会使得波形的震荡范围更大，振幅逐渐增加。又由于震荡回路中的电容电感并没有发生变化，所以震荡频率基 10 本不变。 VCC-UO图形如下 篇三:高频实验报告电容三点式振荡器实验 高频电子线路实验 随堂实验报告 学院 计算机与电子信息学院 专业 班级 姓名学号 指导教师 实验报告评分:_______ 电容三点式振荡器实验 一、实验目的 1. 通过实验深入理解电容反馈三点式振荡器的工作原理，熟悉电容反馈三点式振荡器的构成和电路各元件的作用: 2. 研究不同静态工作点对振荡器起振、振荡幅度和振荡波形的影响; 3. 学习使用示波器和频率计测量高频振荡器振荡频率的方法; 4. 观察电源电压和负载变化对振荡幅度和振荡频率及频率稳定性的影响。 二、实验仪器: 示波器、频率计、万用表 11 三、仿真图与仿真结果 (一)电容三点式振荡器实验 (二)石英晶体振荡器实验 四、实验内容: 1、研究Q对输出的影响 答:静态工作点电流不合适时会影响与回路电容有关的反馈系数，则必将影响振荡器起振。 2、正确测量振荡频率并研究外界条件变化对振荡频率得影响 答:C1C2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。 3、测量振荡器的静态工作点: 调整图中W，测得Iemin和Iemax(可测量R4两端的电压来计算相应的Ie值); 实验结果:接通电源后，测量R4两端电压为:Uemin=0.403V，Uemax=2.82V，R4=510Ω，故可计算出 Iemin=Uemin/R4=7.902e-4A,Iemax=Uemax/R4=55.294e-4. 4、测量当工作点在上述范围时的振荡器频率及输出电压。 实验结果:测量上述范围时输出电压U0=0.8mV,振荡器的频率为9.9980. 12 5、研究有无负载对频率的影响:先将K1拨至OFF，测出电路振荡频率，再将 五、#体会#: 13