LC正弦波振荡器相关知识
- 格式:doc
- 大小:811.93 KB
- 文档页数:14
LC 正弦波振荡(虚拟实验)1、 电容三点式(1)121100,400,10C nF C nF L mH ===示波器频谱仪(2)121100,400,5C nF C nF L mH ===示波器频谱仪(3)121100,1,5C nF C F L mH μ===示波器频谱仪数据表格: (C1, C2, L1) (C 1,C 2,L 1) O U •i U •增益A 相位差 谐振频率f 0 测量值 理论值 测量值 理论值 (100nF,400nF,10mH )5.972V1.486V44.0191806.025kHz5.627(100nF,400nF,5mH ) 4.698V 1.161V 4 4.047 180 7.995 kHz 7.958 (100nF,1uF,5mH )7.116V711.458mV1010.0021807.897 kHz7.465实验数据与理论值间的差异分析:增益差别不大但谐振频率差别较大, 主要是由于读数是的精度有限造成的。
由于游标以格为单位, 因此读数时选取的幅值最大的点可能与实际有差, 因而谐振频率的测量也有误差。
2、 电感三点式(1)1225,100,200L mH L H C nF μ===示波器频谱仪(2)1225,100,100L mH L H C nF μ===示波器频谱仪(3)1222,100,100L mH L H C nF μ===示波器频谱仪数据表格:(L1, L2, C2)(L1,L2,C2)OU•(V)iU•(mV)增益A 相位差谐振频率f0测量值理论值测量值(kHz)理论值(kHz)(5mH,100uH,200nF) 4.497V 89.938mV 50.001 50 180 5.039kHz 4.983 (5mH,100uH,100nF) 4.504V 90.070 mV 50.005 50 180 7.010kHz7.047(2mH,100uH,100nF) 4.483V 224.150mV 20.000 20 180 10.951kHz10.983实验数据与理论值间的差异分析:误差均较小, 主要由于电路不够稳定以及读数精度造成。
5.3 LC正弦波振荡器定义:采用LC谐振回路作为选频网络的反馈型振荡电路称为LC振荡器,按其反馈方式,LC振荡器可分为互感耦合式振荡器、电感反馈式振荡器和电容反馈式振荡器三种类型,其中后两种通常称为三点式振荡器。
5.3.1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器利用互感耦合实现反馈振荡。
根据LC谐振回路与三极管不同电极的连接方式分为集电极调谐型、发射极调谐型和基极调谐型。
图5 —17 三种互感耦合振荡电路集电极调谐型电路的高频输出方面比其它两种电路稳定,而且输出幅度大,谐波成分小。
基极调谐型电路的振荡频率可以在较宽的范围内变化,且能保持输出信号振荡幅度平稳。
我们只讨论集电极调谐型电路(用得最多)。
而集电极调谐型又分为共射和共基两种类型,均得到广泛应用。
两者相比,共基调集电路的功率增益较小,输入阻抗较低,所以难于起振,但电路的振荡频率比较高,并且共基电路内部反馈较小,工作比较稳定。
互感耦合电路,变压器同名端的位置必须满足振荡的相位条件,在此基础上适当调节反馈量M总是可以满足振荡的振幅条件。
振荡起振和平衡的相位条件?判断互感耦合振荡器是否可能振荡,通常是以能否满足相位平衡条件,即是否构成正反馈为判断准则。
判断方法采用“瞬时极性法”。
瞬时极性法:首先识别放大器的组态,即共射、共基、共集。
然后根据同名端的设置判断放大器是否满足正反馈。
放大器组态的判别方法:观察放大器中晶体管与输入端和输出回路相连的电极,余下的电极便是参考端。
(后面以实例说明)①输入端接基极端,输出端接集电极,发射极为参考点(接地点),是共射组态。
共射组态为反相放大器,输入、输出信号的瞬时极性相反,如图5 —18(a)所示。
②输入端接发射极,输出端接集电极,基极为参考点(接地点),是共基组态。
共基组态为同相放大器,输入、输出信号的瞬时极性相同,如图5 —18(b)所示。
③共集:输入端接基极端,输出端接发射极,集电极为参考点(接地点),是共集组态。
lc正弦波振荡器实验原理嘿,朋友!咱今天来聊聊 LC 正弦波振荡器实验原理这档子事儿。
你想啊,这 LC 正弦波振荡器就像是一个神奇的音乐盒子。
我们都知道音乐盒子里的那些小零件,彼此配合着,才能奏出美妙的旋律。
这 LC 正弦波振荡器也一样,它里面的电感(L)和电容(C)就是那关键的“小零件”。
电感是啥?你就把它想象成一个储存能量的小仓库,电流通过时,它就把能量给存起来,电流变化时,它又把能量放出来。
电容呢?它就像个能伸缩的小弹簧,一会儿充电,一会儿放电,不断地折腾。
当电感和电容一起工作的时候,那可就热闹啦!它们之间的能量交换就像两个调皮的孩子在互相扔皮球,你扔过来我扔过去,而且扔的速度还特别有规律。
这规律的能量交换不就产生了正弦波嘛。
这正弦波是怎么来的呢?就好比我们荡秋千,要是没人推,秋千自己晃荡的幅度会越来越小,最后停下来。
可要是每次在合适的时候给它加把力,那秋千就能一直稳定地荡起来。
在 LC 振荡器里,电感和电容的能量交换就是这秋千的晃荡,而电路中的正反馈就像是那恰到好处的推力,让正弦波能持续稳定地产生。
你再想想,要是电感和电容的值不合适,那不就像两个配合不好的舞者,舞步乱了,这正弦波还能好看吗?所以,选择合适的电感和电容值,那可太重要啦!还有啊,这电路中的电阻也不能忽略。
电阻就像个捣蛋鬼,会消耗能量,要是电阻太大,那能量都被它消耗掉了,正弦波还怎么有力气“跳舞”呢?总之,LC 正弦波振荡器的实验原理,就是电感、电容、电阻这些“小伙伴”在电路里默契配合的一场精彩表演。
只有它们各司其职,才能让我们看到那漂亮的正弦波。
所以说,要想真正搞懂 LC 正弦波振荡器实验原理,就得像细心的侦探一样,不放过每一个细节,弄清楚每个元件的作用,这样才能揭开这神秘的面纱,掌握其中的奥秘!。
LC正弦波振荡电路详解LC正弦波振荡电路与RC桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相同的,只是选频网络采用LC电路。
在LC振荡电路中,当f=f0时,放大电路的放大倍数数值最大,而其余频率的信号均被衰减到零;引入正反馈后,使反馈电压作为放大电路的输入电压,以维持输出电压,从而形成正弦波振荡。
由于LC正弦波振荡电路的振荡频率较高,所以放大电路多采用分立元件电路。
一、LC谐振回路的频率特性LC正弦波振荡电路中的选频网络采用LC并联网络,如图所示。
图(a)为理想电路,无损耗,谐振频率为为二熹5 (推导过程如下)公式推导过程:电路导纳为/= —i—我十_R g令式中虚部为零,就可求出谐振角频率_ 1 1式中Q为品质因数当Q>>1时,"^赤,所以谐振频率Q-①在将上式代入,—三,得出当Q>>1时,1卜。
也,代入° ”耳虫7,整理可得y =___ _ .在信号频率较低时,电容的容抗('心i很大,网络呈感性;在信号频率较高时,电感的c^~ 青感抗(莅=j尤)很大,网络呈容性;只有当f=f0时,T r网络才呈纯阻性,且阻抗最大。
这时电路产生电O~ ——流谐振,电容的电场能转换成磁场能,而电感的口.1 ■:十H.•的网期:磁场能又转换成电场能,两种能量相互转换。
」-井底情堪实际的LC并联网络总是有损耗的,各种损耗等效成电阻R,如图(b)所示。
电路的导纳为y =/疣十一:—R + j就回路的品质因数跳E 1巧2 = — = ^^ (推导过程如下)公式推导过程:电路导纳为r = JQ+ ------------我十j^L_R r^_ 皿〔—炉令式中虚部为零,就可求出谐振角频率次并联网络当f=f时,电抗(⑷考虑电路损耗时的网络式中Q为品质因数当Q>>1时,/总京,所以谐振频率2JT4LC将上式代入口一R,得出小1 KQ fcj — J—H R^C当f=f0时,电抗1।闻鼠当Q>>1时,禹卜炉区,代入口"/A,整理可得上式表明,选频网络的损耗愈小,谐振频率相同时,电容容量愈小,电感数值愈大,品质因数愈大,将使得选频特性愈好。
LC 正弦波振荡器姓名:*** 学号:*********机电工程学院 应用电子技术正弦波振荡器在各种电子设备中有着广泛的应用。
它是一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路。
它与放大器的区别在于,无需外加激励信号,就能产生具有一定频率、一定波形和一定振幅的交流信号。
常用正弦波振荡器主要由决定振荡率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成。
正弦波振荡器在各种电子设备中有着广泛的应用。
例如,无线发射机中的载波信号源,接收设备中的本地振荡信号源,各种测量仪器如信号发生器、频率计、fT 测试仪中的核心部分以及自动控制环节,都离不开正弦波振荡器。
根据所产生的波形不同,可将振荡器分成正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。
前者能产生正弦波,后者能产生矩形波、三角波、锯齿波等。
常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频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元件的不同,正弦波振荡器可分为LC 振荡器、RC 振荡器和晶体振荡器等类型。
其中LC 振荡器和晶体振荡器用于产生高频正弦波,正反馈放大器既可以由晶体管、场效应管等分立器件组成,也可以由集成电路组成,但前者的性能可以比后者做得好些,且工作频率也可以做得更高。
1 正弦波振荡器的基本知识正弦波振荡器:一种不需外加信号作用,能够输出不同频率正弦信号的自激振荡电路。
.1 自激振荡的工作原理LC 回路中的自由振荡如图1.1(a )所示。
自由振荡——电容通过电感充放电,电路进行电能和磁能的转换过程。
阻尼振荡——因损耗等效电阻R 将电能转换成热能而消耗的减幅振荡。
图1.1(b )所示。
等幅振荡——利用电源对电容充电,补充电容对电感放电的振荡过程,图1.1(c )所示。
这种等幅正弦波振荡的频率称为LC 回路的固有频率,即LCf π=210 (1.1)图1.1 LC 回路中的电振荡一、自激振荡的条件振荡电路如图1.2所示。
振荡条件:相位平衡条件和振幅平衡条件。