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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振荡器实验指导
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。

4.LC振荡器的调整和参数选择

以实验采用改进型电容三点振荡电路(西勒电路)为例,交流等效电路如图3-1所示。

图3-1 电容三点式LC振荡器交流等效电路

(1)静态工作点的调整

合理选择振荡管的静态工作点,对振荡器工作的稳定性及波形的好坏,有一定的影响,偏置电路一般采用分压式电路。

当振荡器稳定工作时,振荡管工作在非线性状态,通常是依靠晶体管本身的非线性实现稳幅。若选择晶体管进入饱和区来实现稳幅,则将使振荡回路的等效Q 值降低,输出波形变差,频率稳定度降低。因此,一般在小功率振荡器中总是使静态工作点远离饱和区,靠近截止区。

(2)振荡频率f 的计算 f=

)

(21

T c c L +π

式中C T 为C 1、C 2和C 3的串联值,因C 1(300p )>>C 3(75p),C 2(1000P)>>C 3(75p),故C T ≈C 3,所以,振荡频率主要由L 、C 和C 3决定。

(3) 反馈系数F 的选择 F=

2

1

C C 反馈系数F 不宜过大或过小,一般经验数据F ≈0.1~0.5,本实验取F=3.01000

300

= 5.克拉泼和西勒振荡电路

图3-2为串联改进型电容三点式振荡电路——克拉泼振荡电路。 图3-3为并联改进型电容三点式振荡电路——西勒振荡电路。

C b

C

b

图3-2 克拉泼振荡电路 图3-3 西勒振荡电路

6.电容三点式LC 振荡器实验电路

电容三点式LC 振荡器实验电路如图3-4所示。图中3K05打到“S ”位置(左侧)时

3C01

OUT

输出图3-4 LC振荡器实验电路

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。3TP02为输出测量点,3TP01为振荡器直流电压测量点。3W02用来改变输出幅度。

四、实验内容

1.用示波器观察振荡器输出波形,测量振荡器电压峰—峰值V P-P,并以频率计测量振荡频率。

2.测量振荡器的幅频特性。

3.测量电源电压变化对振荡器频率的影响。

五、实验步骤

1.实验准备

插装好LC振荡器模块,按下开关3K1接通电源,即可开始实验。

2.西勒振荡电路幅频特性的测量

示波器接3TP02,频率计接振荡器输出口3V01。电位器3W02反时针调到底,使输出最大。开关3K05拨至右侧,此时振荡电路为西勒电路。3K01、3K02、3K03、3K04分别控制3C06(10P)、3C07(50P)、3C08(100P)、3C09(200P)是否接入电路,开关往上拨为接通,往下拨为断开。四个开关接通的不同组合,可以控制电容的变化。例如3K01、3K02往上拨,其接入电路的电容为10P+50P=60P。按照表3-1电容的变化测出与电容相对应的振荡频率和输出电压(峰一峰值V P-P),并将测量结果记于表中。

表3-1

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。

4.波段覆盖系数的测量

波段覆盖即调谐振荡器的频率范围,此范围的大小,通常以波段覆盖系数K 表示:

min

max

f f K

测量方法:根据测量的幅频特性,以输出电压最大点的频率为基准,即为一边界频率,再找出输出电压下降至2

1

处的频率,即为另一边界频率,如图3-5、图3-6所示,再由公式求出K 。

10

f

V

1

0.5

f

V

f min

图3-5 图3-6

5.测量电源电压变化对振荡器频率的影响

分别将开关3K05打至左测(S )和右侧(P )位置,改变电源电压E C ,测出不同E C 下的振荡频率。并将测量结果记于表3-2中。

其方法是:频率计接振荡器输出3P01,电位器3W02反时计调到底,选定回路电容为50P 。即3K02往上拨。用三用表直流电压档测3TP01测量点电压,按照表3-2给出的电压值Ec ,调整3W01电位器,分别测出与电压相对应的频率。表中△f 为改变Ec 时振荡频率的偏移,假定Ec=10.5V 时 ,△f=0,则△f=f-f 10.5V 。

表3-2

6.8.8MHZ 频率的调整

在用各个模块构成无线收、发系统时,需要用到LC 振荡器模块,作为接收系统中的本振信号。此时振荡频率需要8.8MHZ 左右,如何得到8.8MHZ 左右的频率,其方法如下:

(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。

六、实验报告

1.根据测试数据,分别绘制西勒振荡器,克拉泼振荡器的幅频特性曲线,并进行分析比较。

2.根据测试数据,计算频率稳定度,分别绘制克拉泼振荡器、西勒振荡器的

C E f f

—0

曲线。

3.对实验中出现的问题进行分析判断。 4.总结由本实验所获提的体会。

压控振荡器实验报告

微波与天线实验报告 实验名称:压控振荡器 实验指导:黎鹏老师 一、实验目的: 1.了解变容二极管的基本原理与压控振荡器的设计方法。 2.利用实验模组的实际测量使学生了解压控振荡器的特性。 3.学会使用微波软件对压控振荡器进行设计和仿真,并分析结果。 二、预习内容: 1.熟悉VCO的原理的理论知识。 2.熟悉VCO的设计的有关的理论知识。

三、实验设备: 项次设备名称数量备注 1 MOTECH RF2000 测量仪1套亦可用网络分析仪 2 压控振荡器模组1组RF2KM9-1A 3 50Ω BNC及1MΩ BNC 连接线4条CA-1、CA-2 、CA-3、CA-4 4 直流电源连接线1条DC-1 5 MICROWAVE软件1套微波软件 四、实验步骤 1、硬件测量: 1.对MOD-9,压控振荡器的频率测量以了解压控振荡电路的特性。 2.准备电脑、测量软件、RF-2000,相关模组,若干小器件等。 3.测量步骤: MOD-9之P1端子的频率测量: ⑴设定 RF-2000测量模式:COUNTER MODE. ⑵用DC-1连接线将RF-2000后面12VDC 输出端子与待测模组之12VDC 输入端子连接起来。 ⑶针对模组P1端子做频率测量。 ⑷调整模组之旋钮,并记录所量测频率值: 最大_623_______ MHZ。 最小___876_____ MHZ。 4.实验记录:填写各项数据即可。 5.硬件测量的结果建议如下为合格: RF2KM9-1A MOD-9 fo 600-900MHZ Pout≥5dBm 6.待测模组方框图: 2、软件仿真: 1、进入微波软件。 2、在原理图上设计好相应的电路,设置好端口,完成频率设置、尺寸规范、 器件的加载、仿真图型等等的设置。

用示波器测电容实验报告

用示波器测电容 摘要:电容在交流电路中电压发生了变化,相位也发生了变化,而通过示波器可以清楚的观察到这些变化,本实验利用示波器和电容的交流特性,通过实验得出谐振频率的特殊值进而通过公式计算,得出电容器的电容值大小。 关键词:电容RLC谐振频率阻抗相位差电流峰值 一、引言 电容是电容器的参数之一,对于解决生活及实验中的实际问题,有着很重要的作用,不同电容的电容器因所需不同而被应用在不同的地方,在实验中测电容器的电容,已成为大学物理实验中很重要的一个环节,在此实验中,我们用示波器测量电容的容量,该方法操作简单,且能加深我们对电容和电容性质的理解,巩固我们所学的知识。 二、实验任务利用示波器测量电容器的电容量C。 三、实验仪器 200欧姆电阻一个,10mH电感一个,信号发生器一台, 双踪示波器一台,面包板一个, 电容一个,导线若干。 四、实验原理 测RLC谐振频率 RLC串联电路如图1所示: 所加交流电压U(有效值)的角频率为w,则电路的的复阻抗 为: 复阻抗模为: 复阻抗的幅角: 即该电路电流滞后于总电压的位差值。回路中的电流I(有效值)为 上面三式中Z﹑﹑I均为频率f(或角频率,)的函数,当回路中其他元件参数取确定值的情况下,它们的特性完全取决于频率。 图2(a)(b)(c)分别为RLC串联电路的阻抗,相位差,电流随频率的变化曲线。

其中(b)图-f曲线称为相频特性曲线;(c)图i-f曲线称为幅频特性曲线。由曲线图 可以看出,存在一个特殊的频率特点为 (1)当f<时,<0,电流相位超前于电压,整个电路 呈电容性。 (2)当f>时,>0,电流相位滞后于电压,整个电路 呈电感性。 (3)当时,即或 时,=0,表明电路中电流I和电压 U同相位,整个电路呈纯电阻性。 这就是串联电路谐振现象,此时电路总阻抗的模最小,电流达到极大值,易知只要调节f﹑L﹑C中任意一个量,电路就能达到谐振。 根据LC谐振回路的谐振频率或可求得。 五、实验内容(或步骤) 1.电路连接如图1,其中L=10mH,R=,U=2V。 2.用万用电表测出待测电容。 3.调节信号发生器的频率同时观察两端电压变化,当调至某一频率时,电压最大,测得这个最大值及信号的周期(或频率)。 4.由这个最大值的周期(或频率)计算出电容的值。 六、数据处理和分析 测RLC谐振频率数据记录表 5.9 6.9 7.9 8.910.911.912.913.914.915.916.917.9 f (KHZ) 331362393412434442431421402390381372 (mv)

电容三点式震荡电路的设计..

北方民族大学课程设计报告 院(部、中心)电气信息工程学院 姓名郭佳学号 21000065 专业通信工程班级 1 同组人员 课程名称通信电路课程设计 设计题目名称 500KHz电容三点式LC正弦波振荡器的设计起止时间2013.3.4——2013.4.28 成绩 指导教师签名 北方民族大学教务处制

摘要 本次课设介绍了电容三点式高频振荡电路的设计方法,反馈振荡器的原理和分析以及电容三点式电路参数的计算,并利用其它相关电路为辅助工具来调试放大电路,解决了放大电路中经常出现的自激振荡问题和难以准确的调谐问题。同时也给出了具体的理论依据和调试方案,从而实现了快速、有效的分析和制作,振荡器电路。并以500KHz的振荡器为例,利用multisim制作仿真的模型。 关键字:电容三点式振荡仿真

目录 目录 (3) 1、概述 (4) 2、三点式电容振荡器 (5) 2.1 反馈振荡器的原理和分析 (5) 2.2 电容三点式参数 (6) 2.3设计要求 (8) 3、电路设计 (8) 4 、调试与总结 (10) 1 仿真 (10) 2、总结: (11) 5、心得体会 (11)

1、概述 振荡器是不需外信号激励、自身将直流电能转换为交流电能的装置。凡是可以完成这一目的的装置都可以作为振荡器。 一个振荡器必须包括三部分:放大器、正反馈电路和选频网络。放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的,只有这样才能使振荡维持下去。选频网络则只允许某个特定频率 f 能通过,使振荡器产生单一频率的输出。 振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个 是反馈电压 U f 和输入电压 U i 要相等,这是振幅平衡条件。二是U f 和U i 必 须相位相同,这是相位平衡条件,也就是说必须保证是正反馈。一般情况下,振幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。 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,其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。 正弦波是电子技术、通信和电子测量等领域中应用最广泛的波形之一。能够产生正弦波的电路称为正弦波振荡器。通常,按工作原理的不同,正弦振荡器分为反馈型和负载型两种,前者应用更为广泛。在没有外加输入信号的条件下,电路自动将直流电源提供的能量转换为具有一定频率、一定波形和一定振幅的交变振荡信号输出。

BZ振荡反应-实验报告

B-Z 振荡反应 实验日期:2016/11/24 完成报告日期:2016/11/25 1 引言 1.1 实验目的 1. 了解Belousov-Zhabotinski 反应(简称B-Z 反应)的机理。 2. 通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。 1.2 实验原理 对于以B-Z 反应为代表的化学振荡现象,目前被普遍认同的是Field ,kooros 和Noyes 在1972年提出的FKN 机理,,他们提出了该反应由萨那个主过程组成: 过程A ① ② 式中 为中间体,过程特点是大量消耗。反应中产生的能进一步反应,使 有机物MA 如丙二酸按下式被溴化为BrMA, (A1) (A2) 过程B ③ ④ 这是一个自催化过程,在消耗到一定程度后, 才转化到按以上③、④两式 进行反应,并使反应不断加速,与此同时,催化剂氧化为。在过程B 的③和④中,③的正反应是速率控制步骤。此外, 的累积还受到下面歧化反应的制约。 ⑤ 过程C MA 和使离子还原为,并产生(由)和其他产物。 这一过程目前了解得还不够,反应可大致表达为: ⑥2++f +2+其他产物 式中f 为系数,它是每两个离子反应所产生的数,随着与MA 参加反应 的不同比例而异。过程C 对化学振荡非常重要。如果只有A 和B ,那就是一般的自催化反应或时钟反应,进行一次就完成。正是由于过程C ,以有机物MA 的消耗为代价,重新得到和,反应得以重新启动,形成周期性的振荡。 322BrO Br H HBrO HOBr --+++→+22HBrO Br H HOBr -+++→2 HBrO Br - HOBr 22HOBr Br H Br H O -+++→+2Br MA BrMA Br H -+ +→++32222BrO HBrO H BrO H O -++++342222222BrO Ce H HBrO Ce ++ ++→+Br - 2 HBrO 3Ce + 4Ce + 2 HBrO 232HBrO BrO HOBr H -+ →++BrMA 4Ce + 3Ce + Br - BrMA 4Ce + MA BrMA →Br - 3Ce + 4Ce + Br - BrMA Br - 3Ce +

传感器实验报告 (2)

传感器实验报告(二) 自动化1204班蔡华轩 U201113712 吴昊 U201214545 实验七: 一、实验目的:了解电容式传感器结构及其特点。 二、基本原理:利用平板电容C=εA/d 和其它结构的关系式通过相应的结 构和测量电路可以选择ε、A、d 中三个参数中,保持二个参数不变,而 只改变其中一个参数,则可以有测谷物干燥度(ε变)测微小位移(变d)和测量液位(变A)等多种电容传感器。 三、需用器件与单元:电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏 检波、滤波模板、数显单元、直流稳压源。 四、实验步骤: 1、按图6-4 安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模板上。 2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模板,实验线路见图7-1。图 7-1 电容传感器位移实验接线图 3、将电容传感器实验模板的输出端V01 与数显表单元Vi 相接(插入主控 箱Vi 孔),Rw 调节到中间位置。 4、接入±15V 电源,旋动测微头推进电容传感器动极板位置,每间隔0.2mm 图(7-1) 五、思考题: 试设计利用ε的变化测谷物湿度的传感器原理及结构,并叙述一 下在此设计中应考虑哪些因素? 答:原理:通过湿度对介电常数的影响从而影响电容的大小通过电压表现出来,建立起电压变化与湿度的关系从而起到湿度传感器的作用;结构:与电容传感器的结构答大体相同不同之处在于电容面板的面积应适当增大使测量灵敏度更好;设计时应考虑的因素还应包括测量误差,温度对测量的影响等

六:实验数据处理 由excle处理后得图线可知:系统灵敏度S=58.179 非线性误差δf=21.053/353=6.1% 实验八直流激励时霍尔式传感器位移特性实验 一、实验目的:了解霍尔式传感器原理与应用。 二、基本原理:霍尔式传感器是一种磁敏传感器,基于霍尔效应原理工作。 它将被测量的磁场变化(或以磁场为媒体)转换成电动势输出。 根据霍尔效应,霍尔电势UH=KHIB,当霍尔元件处在梯度磁场中 运动时,它就可以进行位移测量。图8-1 霍尔效应原理 三、需用器件与单元:霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流源±4V、± 15V、测微头、数显单元。 四、实验步骤: 1、将霍尔传感器按图8-2 安装。霍尔传感器与实验模板的连接 按图8-3 进行。1、3 为电源±4V,2、4 为输出。图8-2 霍尔 传感器安装示意图 2、开启电源,调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节RW2 使数显表指示为零。

5.3.2 三点式振荡电路

5.3.2 三点式振荡电路 定义: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反馈型振荡器。 三点式振荡电路用电感耦合或电容耦合代替变压器耦合,可以克服变压器耦合振荡器只适宜于低频振荡的缺点,是一种广泛应用的振荡电路,其工作频率可从几兆赫到几百兆赫。 1、三点式振荡器的构成原则 图5 —20 三点式振荡器的原理图 图5 —20是三点式振荡器的原理电路(交流通路)为了便于分析,图中忽略了回路损耗,三个电抗元件

be ce bc X X X 、和构成了决定振荡频率的并联谐振回路。 要产生振荡,对谐振网络的要求:? 必须满足谐振回路的总电抗0be ce bc X X X ++=,回路呈现纯阻 性。 反馈电压f u 作为输入加在晶体管的b 、e 极,输出o u 加在晶体管的c 、e 之间,共射组态为反相放大器,放大 器的的输出电压o u 与输入电压i u (即f u )反相,而反馈 电压f u 又是o u 在bc X 、be X 支路中分配在be X 上的电压。 要满足正反馈,必须有 ()be be f o o be bc ce X X X X X u u u ==-+ (5.3.1) 为了满足相位平衡条件,f u 和o u 必须反相,由式(5.3.1)可知必有0be ce X X >成立,即 be X 和ce X 必须是同性质电抗,而 ()bc be ce X X X =-+必为异性电抗。 综上所述,三点式振荡器构成的一般原则: (1) 为满足相位平衡条件,与晶体管发射极相连

的两个电抗元件be X 、ce X 必须为同性, 而不与发射极相连的电抗元件bc X 的电 抗性质与前者相反,概括起来“射同基 反”。此构成原则同样适用于场效应管电路,对应 的有“源同栅反”。 (2) 振荡器的振荡频率可利用谐振回路的谐振频率来估 算。 若与发射极相连的两个电抗元件be X 、ce X 为容性的,称为电容三点式振荡器,也称为考比兹振荡器(Colpitts),如图5 —21(a )所示; 若与发射极相连的两个电抗元件be X 、ce X 为 感性的,称为电感三点式振荡器,也称为哈特莱振荡器(Hartley),如图5 —21(b )所示。 图5 —21 电容三点式与电感三点式振荡器电路原理图

LC振荡器的实验报告

河海大学计算机与信息学院高频电子电路课程实践报告西勒高频振荡器的制作 指导老师: 朱昌平、张秀平、殷明授课班号: 202601 姓名: 陈强 学号: 1062310211

我先通过上网寻找资料,找相关的原理图,再通过书本上的原理,进行一定的改进,电路除了采用两个将达的电容C3、C9以外,还把基本型的电容反馈线路集电极——基极支路改用LC并联回路再与C4串联,从而叫做西勒电路。 运用Multisim软件进行仿真,刚开始只出来8M左右的波形,后来我通过调节相应电容C5和电感L1的大小,提高了频率大小。最高可以达到22M左右,但同时导致的后果是电压幅值变小。再提高,就会出现波形失真。对于这个问题, 请教了老师与学长,到目前为止还没有解决。

对于电路图的绘制,由于我大一时就学习了Protel ,所以上手很快,仿照仿真图,把原理图规则清楚的画出来(见上图),对于西勒振荡器里面的一些元器件,都是很常见的,所以免去了自己画封装的步骤。然后转换成PCB ,通过排版,调整,设计,主要问题是对于贴片的处理,之前没有做过贴片的板子,所以问了学长如何处理,知道了这方面的知识。画板子的总体速度比较快。以上是最后得到的PCB 。

三.电路硬件制作与调试 元器件列表:LED、单排针、双排针、单插排、9V直流电源 贴片电阻:10K、47Ω、1K、4.7K、100K 电位器:503、102 贴片电容:103P、102P、104P、1PF、220PF、510PF 电解电容:47μF 三极管:9018NPN 电感:1μH定值电感、绕制电感 首先用油纸打印PCB,接着轧板子,打孔;然后对照着原理图和PCB焊接电路板。个人觉得最容易出错的一步是焊接贴片,电容贴片没有标注大小,特别容易错,所以一定要特别小心。由于我之前有过焊板子的经历,这一步骤相对比较顺利。 焊好板子后,就进行电路板的初步调试,用万用表依次测试板子的通断,排除虚短续断的出现,确保之后调试的成功。通过调试发现必须要把电位器102调成0Ω,即顺时针旋转调节集电极偏置电阻R20,听到有滑丝声(即电阻值为0Ω)时停止。然后就可以接通电源,进行下一步的调试——电压。插入1μH 电感,测集电极电压应该与电源电压大小相近,接着测试基极偏置电压,通过不断的调节发现,在电压值为5-6V左右时达到三极管9018的放大区工作点。所以需要旋转基极偏置电阻R2,调节基极偏置电压,用万用表测量,使其电压达到5-6V,这样,就可以用示波器测量输出端P21是否有高频振荡信号。

电容三点式振荡电路

电容三点式振荡电路的分析与仿真 摘要:自激式振荡器是在无需外加激励信号的情况下,能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅值的交变能量电路。正弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅度不变的正弦波输出。基于频率稳定度、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑,本设计采用的是电容三点式振荡器。 关键词:电容三点式、multisim、振荡器 引言:不需外加输入信号,便能自行产生输出信号的电路称为振荡器。按照产生的波形,振荡器可以分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。按照产生振荡的工作原理,振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。所谓反馈式振荡器,就是利用正反馈原理构成的振荡器,是目前用的最广泛的一类振荡器。所谓负阻式振荡器,就是利用正反馈有负阻特性的器件构成的振荡器,在这种电路中,负阻所起的作用,是将振荡器回路的正阻抵消以维持等幅振荡。反馈式振荡电路,有变压器反馈式振荡电路,电感三点式振荡电路,电容三点式振荡电路和石英晶体振荡电路等。本次设计我们采用的是电容三点式振荡电路。

设计原理: 1、电容三点式振荡电路 (1)线路特点 电容三点式振荡器的基本电路如图(1)所示。与发射极连接的两个电抗元件为同性质的容抗元件C2和C3;与基极和集电极连接的为异性质的电抗元件L。它的反馈电压是由电容C3上获得,晶体管的三个电极分别与回路电容的三个端点相连接,故称之为电容反馈三端式振荡器。电路中集电极和基极均采取并联馈电方式。C7为隔直电容。 图(1) (2)起振条件和振荡频率 由图可以看出,反馈电压与输入电压同相,满足相位起振条件,这时可以调整反馈系数F,使之满足A0F>1就可以起振。

(完整版)整流滤波电路实验报告

整流滤波电路实验报告 姓名:XXX 学号:5702112116 座号:11 时间:第六周星期4 一、实验目的 1、研究半波整流电路、全波桥式整流电路。 2、电容滤波电路,观察滤波器在半波和全波整流电路中的滤波效果。 3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值。 4、初步掌握示波器显示与测量的技能。 二、实验仪器 示波器、6v交流电源、面包板、电容(10μF*1,470μF*1)、变阻箱、二极管*4、导线若干。 三、实验原理 1、利用二极管的单向导电作用,可将交流电变为直流电。常用的二极管整 流电路有单相半波整流电路和桥式整流电路等。 2、在桥式整流电路输出端与负载电阻RL并联一个较大电容C,构成电容滤 波电路。整流电路接入滤波电容后,不仅使输出电压变得平滑、纹波显著成小,同时输出电压的平均值也增大了。 四、实验步骤 1、连接好示波器,将信号输入线与6V交流电源连接,校准图形基准线。 2、如图,在面包板上连接好半波整流电路,将信号连接线与电阻并联。

3、如图,在面包板上连接好全波整流电路,将信号输入线与电阻连接。

4、在全波整流电路中将电阻换成470μF的电容,将信号接入线与电容并联。 5、如图,选择470μF的电容,连接好整流滤波电路,将信号接入线与电阻并联。 改变电阻大小(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)

200Ω100Ω50Ω

25Ω 6、更换10μF的电容,改变电阻(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)200Ω 100Ω

50Ω 25Ω 五、数据处理 1、当C 不变时,输出电压与电阻的关系。 输出电压与输入交流电压、纹波电压的关系如下: avg)r m V V V (输+= 又有i avg R C V ??=输89.2V )(r 所以当C 一定时,R 越大 就越小 )(r V avg 越大 输V

振荡器实验

第一章实验环节及要求 为了达到实验预期目的和效果,需要作好实验前的预习、实验过程、实验报告等几个主要环节。 一、实验预习(30分) 能否在规定的时间内完成实验内容,并达到预期的实验效果,很大程度上取决于实验前的预习和准备工作是否充分。因此每次实验前,需要阅读实验讲义,明确实验目的与任务,掌握必要的实验理论和方法,了解实验内容和所用设备的使用方法,在此基础上简要写出预习报告,内容包括: 1、实验名称 2、实验目的 3、实验原理(要求简明扼要) 4、实验电路图(原理图,交流等效图) 5、实验设备 6、完成预习思考题,预期实验结果 7、实验内容(只要求列出实验项目及记录数据的空白表格) 二、实验过程(40分) 正确的操作程序和良好的工作方法是实验顺利进行的保证。因此,实验时要求做到: 1、按编号入座,认真检查实验使用电子仪器设备的状况,若发现故障应报告指导教师 及时排除,以免耽误上课时间。 2、认真听取指导教师对实验的介绍。 3、根据实验电路的结构特点,按实验内容要求接线。接线完毕,要养成自查的习惯。 4、实验电路接好后,接入电源。要求实验前“先接实验电路,后接通电源”, 实验完毕后,“先断开电源,后拆实验电路”。 5、电路接通后,不要急于测定数据,先按实验预习时所预期的实验结果,概略地观察 全部现象及各仪表的读数变化范围。然后,逐项实验,测量时要有选择地读取几 组数据。读取数据时,要尽可能在仪器仪表的同一量程内读数,减少由于仪器仪 表量程不同而引起的误差。 6、若实验中要求绘制曲线,至少要读取10组数据,而且,在曲线弯曲部分应多读几 组数据,这样画出的曲线就比较平滑准确。 7、测量数据经自审无误后,送指导教师复核,经检查正确后才可拆掉电路,以免因数 据错误需要重新接线测量而花费不必要的时间。 8、实验结束后,应做好仪器设备和导线的整理以及实验台面的清洁工作,做到善始善 终。(10分) 三、实验报告(30分) 实验报告是实验工作的全面总结。对于工科学生来说,撰写实验报告是一种基本技能训练。通过写实验报告,能深化对技术基础理论的认识,提高理论的应用能力,提高处理实

lc压控振荡器实验报告doc

lc压控振荡器实验报告 篇一:实验2 振荡器实验 实验二振荡器 (A)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、基本原理 图6-1 正弦波振荡器(4.5MHz) 【电路连接】将开关S2的1拨上2拨下, S1全部断开,由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2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。振荡频率可调范围为:

?3.9799?M??f0??? ? ?4.7079?M? CCI?25p CCI? 5p 调节电容CCI,使振荡器的频率约为4.5MHz 。振荡电路反馈系数: F= C1356 ??0.12 C20470 振荡器输出通过耦合电容C3(10P)加到由Q2组成的射极跟随器的输入端,因C3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Q1调谐放大,再经变压器耦合从J1输出。 四、实验步骤 根据图6-1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。 1. 调整静态工作点,观察振荡情况。 1)将开关S2全拨下,S1全拨下,使振荡电路停振 调节上偏置电位器RA1,用数字万用表测量R10两端的静态直流电压UEQ(即测量振荡管的发射极对地电压UEQ),使其为5.0V(或稍小,以振荡信号不失真为准),这时表明振荡管的静态工作点电流IEQ=5.0mA(即调节W1使

Removed_圆柱形电容器实验报告

班级:通信13-4 姓名: 学号: 指导教师:徐维 成绩: 电子与信息工程学院 信息与通信工程系

实验一仿真求解圆柱形电容器 一、实验目的 1.学习软件Ansoft maxwell 软件的使用方法; 2.复习电磁学相关的基本理论; 3.通过软件的学习掌握运用Ansoft maxwell 进行电磁场仿真的流程; 4.通过对圆柱形电容器计算仿真实验进一步熟悉Ansoft maxwell 软件的应用。 二、实验内容 1.学会Ansoft maxwell有限元分析步骤; 2.会用Ansoft maxwell后处理器和计算器对仿真结果分析; 3.对圆柱形电容仿真计算结果与理论计算值进行比较。 三、实验步骤 圆柱形电容器模型的描述: 电容器采用铜作为导体材料,内导体半径a=0.6mm,实心,外导体半径b=1mm,壁厚0.2mm,内外导体间以空气填充。设置高为h=1mm。(截面图如图1) 图1 1.建模 打开Ansoft maxwell新建3D工程,建立如上图所示的圆柱体电容器,导体设置为铜; Project >Insert Maxwell 3D Design

File>Save as>Planer 选中两个圆柱体Assign Material > copper(设置材料为铜)(如图1-1) Draw>Region(如图1-2) 图1-1 图1-2 选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(如图1-3) 图1-3

2.设置激励 外导体设置为3V内导体设置0V(如图2-1) 选中inside Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 3V 选中outside Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V 图2-1 3.设置计算参数(Assign Executive Parameter) Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2(如图3-1,3-2) 图3-1

高频电子线路实验正弦波振荡器

. 太原理工大学现代科技学院 高频电子线路课程实验报告 专业班级信息13-1 学号2013101269 姓名 指导教师孙颖

实验名称 正弦波振荡器(LC 振荡器和晶体振荡器) 专业班级 信息13-1 学号 2013100 姓名 0 成绩 实验2 正弦波振荡器(LC 振荡器和晶体振荡器) 2-1 正弦波振荡器的基本工作原理 振荡器是指在没有外加信号作用下的一种自动将直流电源的能量变换为一定的波形的交变振荡能量的装置。 正弦波振荡器在电子领域中有着广泛的应用。在信息传输系统的各种发射机中,就是把主振器(振荡器)所产生的载波,经过放大、调制而把信息发射出去。在超外差式的各种接收机中,是由振荡器产生的一个本地振荡信号,送入混频器,才能将高频信号变成中频信号。 振荡器的种类很多。从所采用的分析方法和振荡器的特性来看,可以把振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。我们只讨论反馈式振荡器。根据振荡器所产生的波形,又可以把振荡器氛围正弦波振荡器和非正弦波振荡器。我们只介绍正弦波振荡器。 常用正弦波振荡器主要是由决定振荡频率的选项网络和维持振荡的正反馈放大器组成,这就是反馈振荡器。按照选频网络所采用的元件不同,正弦波振荡器可以分为LC 振荡器、RC 振荡器和晶体振荡器等类型。 一、反馈型正弦波自激振荡器基本工作原理 以互感反馈振荡器为例,分析反馈型正弦自激振荡器的基本原理,其原理电路如图2-1所示; 当开关K 接“1”时,信号源Vb 加到晶体管输入端,这就是一个调谐放大器电路,集电极回路得到 ……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………

RC振荡电路实验报告(特选资料)

广州大学学生实验报告 院(系)名称 物理与信息工程系 班别 姓名 专业名称 学号 实验课程名称 模拟电路实验 实验项目名称 RC 串并联网络(文氏桥)振荡器 实验时间 实验地点 实验成绩 指导老师签名 【实验目的】 1.进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件。 2.学会测量、调试振荡器。 【实验原理】 从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。若用R 、C 元件组成选频网络,就称为RC 振荡器, 一般用来产生1Hz ~1MHz 的低频信号。 RC 串并联网络(文氏桥)振荡器 电路型式如图6-1所示。 振荡频率 RC 21 f O π= 起振条件 |A &|>3 电路特点:可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良好的振荡波形。 图6-1 RC 串并联网络振荡器原理图 注:本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC 正弦波振荡器。 【实验仪器与材料】 模拟电路实验箱 双踪示波器 函数信号发生器 交流毫伏表 万用电表 连接线若干

【实验内容及步骤】 1.RC 串并联选频网络振荡器 (1)按图6-2组接线路 图6-2 RC 串并联选频网络振荡器 (2)接通RC 串并联网络,调节R f 并使电路起振,用示波器观测输出电压u O 波形,再细调节R f ,使获得满意的正弦信号,记录波形及其参数,即,测量振荡频率,周期并与计算值进行比较。 (3) 断开RC 串并联网络,保持R f 不变,测量放大器静态工作点,电压放大倍数。 (4)断开RC 串并联网络,测量放大器静态工作点及电压放大倍数。(输入小信号:f=1KHz,峰峰值为100mV 正弦波)用毫伏表测量u i 、u 0 就可以计算出电路的放大倍数。 (5)改变R 或C 值,观察振荡频率变化情况。 将RC 串并联网络与放大器断开,用函数信号发生器的正弦信号注入RC 串并联网络,保持输入信号的幅度不变(约3V ),频率由低到高变化,RC 串并联网络输出幅值将随之变化,当信号源达某一频率时,RC 串并联网络的输出将达最大值(约1V 左右)。且输入、输出同相位,此时信号源频率为 2πRC 1 f f ο== 【实验数据整理与归纳】 (1)静态工作点测量 U B (V ) U E (V ) U C (V) 第一级 2.48 2.96 4.66 第二级 0.84 11.51 1.01 (2)电压放大倍数测量: u i (mV) u o (V) Av 788 2.80 3.60

超级电容器实验报告

实验报告 题目C,MnO2的电化学电容特性实验姓名许树茂 学号20104016005 所在学院化学与环境学院 年级专业新能源材料与器件创新班 指导教师舒东老师 完成时间2012 年 4 月

1.【实验目的】 1. 了解超级电容器的原理; 2. 了解超级电容器的比电容的测试原理及方法; 3. 了解超级电容器双电层储能机理的特点; 4. 掌握超级电容器电极材料的制备方法; 5. 掌握利用循环伏安法及恒流充放电的测定材料比电容的测试方法。 2. 【实验原理】 超级电容器的原理 超级电容器是由两个电极插入电解质中构成。超级电容与电解电容相比,具有非常高的功率密度和实质的能量密度。尽管超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高,但是超级电容与电解电容或者电池的结构非常相似。 图1 超级电容器的结构图 从图中可看出,超级电容器与电解电容或者电池的结构非常相似,主要差别是用到的电极材料不一样。在超级电容器里,电极基于碳材料技术,可提供非常大的表面面积。表面面积大且电荷间隔很小,使超级电容器具有很高的能量密度。大多数超级电容器的容量用法拉(F)标定,通常在1F到5,000F之间。 (1) 双电层超级电容器的工作原理 双电层电容是在电极/溶液界面通过电子或离子的定向排列造成电荷的对峙所产生的。对一个电极/溶液体系,会在电子导电的电极和离子导电的电解质溶液界面上形成双电层。当在两个电极上施加电场后,溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极迁移,在电极表面形成双电层;撤消电场后,电极上的正负电荷与溶液中的相反电荷离子相吸引而使双电层稳定,在正负极间产生相对稳定的电位差。这时对某一电极而言,会在一定距离内(分散层)产生与电极上的

电容三点式震荡电路

摘要 弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅度不变的正弦波输出。基于频率稳定度、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑,本设计采用的是电容三点式振荡器的两种改进型振荡器之一的西勒振荡器。其具有输出波形好、工作频率高、改变电容调节频率时不影响反馈系数等优点,适用于宽波段、频率可调的场合。西勒振荡器由起能量控制作用的放大器、将输出信号送回到输入端的正反馈网络以及决定振荡频率的选频网络组成。但没有输入激励信号,而是由本身的正反馈信号来代替。当振荡器接通电源后,即开始有瞬变电流产生,经不断地对它进行放大、选频、反馈、再放大等多次循环,最终形成自激振荡,把输出信号的一部分再回送到输入端做输入信号,从而就会产生一定频率的正弦波信号输出。西勒振荡器广泛应用于各种电子设备中,特别是在通信系统中起着重要作用。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,其核心部分都离不开正弦波振荡器;并在自动控制装置和医疗设备等许多技术领域也得到了广泛的应用 关键词:电容三点式、西勒电路、mulsitis

1 设计原理 1.1电路选取 不需外加输入信号,便能自行产生输出信号的电路称为振荡器。按照产生的波形,振荡器可以分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。按照产生振荡的工作原理,振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。所谓反馈式振荡器,就是利用正反馈原理构成的振荡器,是目前用的最广泛的一类振荡器。所谓负阻式振荡器,就是利用正反馈有负阻特性的器件构成的振荡器,在这种电路中,负阻所起的作用,是将振荡器回路的正阻抵消以维持等幅振荡。反馈式振荡电路,有变压器反馈式振荡电路,电感三点式振荡电路,电容三点式振荡电路和石英晶体振荡电路等。本次设计我们采用的是电容三点式振荡电路,有与电容三点式振荡电路有一些缺陷,通过改进,得到了西勒振荡器。 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1-1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:

VCO压控振荡器实验报告

VCO压控振荡器实验报告 目录章节 设计要求及方案选择 (2) 框内电路设计(EWB仿真) (5) 总电路叙述 (10) 器件表 (12) 总电路图 (13) 问题及修改方案 (13) 体会 (14) 参考书目及文献资料 (17) 附录:总电路图 (17)

设计要求及方案选择 1.设计内容 V/F转换(VCO压控振荡器) 2. 设计要求 输入0—10V电压,输出0—20KHz脉冲波(或者0—10KHz 对称方波)。绝对误差在正负30Hz以内。 3. 设计方案 (1)RC压控振荡器

(2)双D触发器式的VCO电路 图片来源CIC中国IC网 如图所示为双D触发器式的VCO。电路输出一个占空比50%的方波信号,而消耗的电流却很小。当输入电压为5~12V 时,输出频率范围从20~70kHz。首先假设IC-A的初始状态是Q=低电平。此时VDl被关断,Vi通过Rl向Cl充电。当Cl 上的电压达到一定电平时,IC-A被强制翻转,其Q输出端变成高电平,Cl通过VDl放电。同时,IC-A的CL输入端也将变成低电平,强制IC-A再翻回到Q=低电平。由于R2和C2的延时作用,保证了在IC-A返回到Q为低电平以前,把Cl的电放掉。IC-A输出的窄脉冲电流触发IC-B,产生一个占空比为50%的输出脉冲信号。

(3)具有三角波和方波输出的压控振荡器 图片来源CIC中国IC网 如图所示为具有三角波和方波输出的压控振荡电路。该电路是一个受控制电压控制的振荡器。它具有很好的稳定性和极好的线性,并且有较宽的频率范围。电路有两个输出端,一个是方波输出端,另一个为三角波输出端。图中,A1为倒相器,A2为积分器,A3为比较器。场效应管Q1用来变换积分方向。比较器的基准电压是由稳压二极管D1、D2提供,积分器的输出和基准电压进行比较产生方波输出。电阻R5、R6用来降低Q1的漏极电压,以保证大输入信号时Q1能完全截止。电阻R7、R8和二极管D3、D4是为了防止A3发生阻塞。

示波器测电容实验报告

示波法测电容设计性实验报告 电容是电容器的参数之一,电容在交流电路中电压与电流间除了大小发生变化,相位也发生了改变,而通过示波器可以很清楚地观察到这些变化。示波谐振法测量电容,就是用示波器观察RLC 串联电路的谐振现象来确定电容的值,这对于解决生活及实验中的实际问题,有着很重要的作用。 一、实验目的 1、进一步熟悉数字示波器的主要技术性能与使用并学会利用示波器测电容的容值。 2、观察RC 和RLC 串联电路的暂态过程,加深对电容充、放电规律特性的认识。 3、学会用半衰期方法测量RC 暂态过程时间常数。 4、观察RLC 串联电路的谐振现象,用示波器确定谐振频率。 二、可供仪器 双踪数字示波器、多功能信号源、电阻、电容三个(1.0,0.1,0.022微法)、电感、导线若干 三、实验原理 1、RLC 串联谐振 将电阻R 、自感L 和电容C 串联后加上交变电压如图所示 图1 RLC 串联电路 在交变电路中,电容C 和电感L 两端的阻抗与电压的园频率有关,所加交流电压U (有效值)的角频率为ω,则电路的复阻抗为: ) C 1L (ωωj R Z - += (1) 复阻抗的模: 2 2) C 1L (R ωωZ - += (2) 复阻抗的幅角: R C 1L arctan ωω- =? (3) 即该电路电流滞后于总电压的位相差。回路中的电流I (有效值)为:

2 2) C 1L (R ωωU I - += (6) 上面三式中Z 、φ、I 均为频率f (或角频率ω,2ωf π= )的函数,当电路中其他元件参数取确定值的情况下,它们的特性完全取决于频率。 图2(a )、(b )、(c )分别为RLC 串联电路的阻抗、相位差、电流随频率的变化曲线。其中,(b )图f ?-曲线称为相频特性曲线;(c )图i f -曲线称为幅频特性曲线。 图2 RLC 串联电路幅频、相频曲线 由曲线图可以看出,存在一个特殊的频率0f ,特点为: 当0f f <时,0?<,电流相位超前于电压,整个电路呈电容性; 当0f f >时,0?>,电流相位滞后于电压,整个电路呈电感性; 当1 L 0C ωω- =时, 即0ω= 0f = 随f 偏离 0f 越远,阻抗越大,而电流越小。 此时,0φ=,表明电路中电流I 和电压U 同位相,整个电路呈现纯电阻性,这就是串联谐振现象。此时电路总阻抗的模Z R =为最小,,电流I U Z =则达到极大值。因此,只要调节f 、L 、C 中的任意一个量,电路都能达到谐振。 根据LC 谐振回路的谐振频率 f 2T = (9) 可求得C : L f C 2 0241 π= (10) 2、示波法测量f 0

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。 4.LC振荡器的调整和参数选择 以实验采用改进型电容三点振荡电路(西勒电路)为例,交流等效电路如图3-1所示。 图3-1 电容三点式LC振荡器交流等效电路 (1)静态工作点的调整 合理选择振荡管的静态工作点,对振荡器工作的稳定性及波形的好坏,有一定的影响,偏置电路一般采用分压式电路。

实验2 振荡器实验

实验二振荡器 (A)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、基本原理 图6-1 正弦波振荡器(4.5MHz) 【电路连接】将开关S2的1拨上2拨下,S1全部断开,由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2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。振荡频率可调范围为: () () 3.979925 4.70795 M CCI p f M CCI p = ? ? ==? ?= ? 调节电容CCI,使振荡器的频率约为4.5MHz 。 振荡电路反馈系数: F=12 .0 470 56 20 13≈ = C C 振荡器输出通过耦合电容C3(10P)加到由Q2组成的射极跟随器的输入端,因C3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Q1调谐放大,再经变压器耦合从J1输出。 四、实验步骤 根据图6-1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。 1. 调整静态工作点,观察振荡情况。 1)将开关S2全拨下,S1全拨下,使振荡电路停振 调节上偏置电位器R A1,用数字万用表测量R10两端的静态直流电压U EQ(即测量振荡管的发射极对地电压U EQ),使其为5.0V(或稍小,以振荡信号不失真为准),这时表明振荡管的静态工作点电流I EQ=5.0mA(即调节W1使I EQ=I CQ=U EQ/R10=5.0mA )。 2)将开关S2的1拨上,S1全拨下,构成LC振荡器。 振荡器应能正常工作。若振荡器工作正常,则在输出端用示波器可观察到正弦振荡电压波形,同时发射极的直流电流也将偏离停振时测得的I EQ。可用示波器在输出端观察振荡波形,调节电容CCI使振荡频率约为4.5MHz;在R10两端用数字万用表测量起振后的直流电压U Q,记录并比较U Q和U EQ。 2. 研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。 1)按照“内容1”,先使振荡电路停振,调整上偏置电位器R A1,使I EQ=1mA; 2)按照“内容1”,使振荡电路正常工作,用示波器测量对应点的振荡幅度V P-P(峰—峰值),记下对应峰峰值V L。(如果出现不起振或临近失真,适当增大I EQ) 3)重复步骤1)和2),使I CQ在I min和I max范围之间取平均的几个值( 一般取I CQ=1~5mA 为宜),分别记下对应的峰峰值V L,填入表2-2。 4)作出I EQ~V L曲线,分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系。

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