正弦波振荡器总结

高频电路原理与分析实验报告组员：学号：班级：电子信息工程实验名称：正弦波振荡器指导教师：一．实验目的1.掌握电容三点式LC振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件的功能；2.掌握LC振荡器幅频特性的测量方法；3.熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响；4.了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响，感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。

二．实验内容V ，1.用示波器观察LC振荡器和晶体振荡器输出波形，测量振荡器输出电压峰-峰值p p并以频率计测量振荡频率；2.测量LC振荡器的幅频特性；3.测量电源电压变化对振荡器的影响；4.观察并测量静态工作点变化对晶体振荡器工作的影响。

三、实验步骤1、实验准备插装好正弦振荡器与晶体管混频模块，接通实验箱电源，此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。

用鼠标点击显示屏，选择“实验项目”中的“高频原理实验”，然后再选择“振荡器实验”中的“LC振荡器实验”，显示屏会显示出LC振荡器原理实验图。

说明：电路图中各可调元件的调整，其方法是：用鼠标点击要调整的原件，模块上对应的指示灯点亮，然后滑动鼠标上的滑轮，即可调整该元件的参数。

利用模块上编码器调整与鼠标调整其效果完全相同。

用编码器调整的方法是：按动编码器，选择要调整的元件，模块上对应的指示灯点亮，然后旋转编码器旋钮，即可调整其参数。

我们建议采用鼠标调整，因为长时间采用编码器调整，可能会造成编码器损坏。

本实验箱中，各模块可调元件的调整，其方法与此完全相同，后面不再说明。

2、LC振荡实验（为防止晶体振荡器对LC振荡器的影响，应使晶振停振，即调2W3使晶振停振。

）（1）西勒振荡电路幅频特性测量用铆孔线将2P2与2P4相连，示波器接2TP5,频率计与2P5相连。

开关2K1拨至“p”（往下拨），此时振荡电路为西勒电路。

调整2W4使输出幅度最大。

（用鼠标点击2W4，且滑动鼠标滑轮来调整。

）调整2W2可调整变容管2D2的直流电压，从而改变变容管的电容，达到改变振荡器的振荡频率，变容官上电压最高时，变容管电容最小，此时输出频率最高。

正弦波振荡器总结模块参数要求：设计制作20MHZ 石英晶体振荡器、30MHZ 克拉泼（串联改进型电容三点式振荡器）震荡器，40MHZ 西勒（并联改进型电容三点式振荡器）震荡器频率，工作电压+5V 。

模块完成情况：设计制作了20MHZ 石英晶体振荡器、24.1MHZ--38.7MHZ 克拉泼震荡器、38.9MHZ--40.5MHZ 西勒震荡器。

模块涉及的理论知识：振荡器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，它无需外加激励信号。

为了使振荡器在接通直流电源后能够自动起振，要求反馈电压在相位上与放大器输入电压同相在幅度上则要求U f >Ui ，即πϕϕn F A 2=+ n=0，1，2，…10>F A式中，A0为振荡器起振时放大器工作于甲类状态时的电压放大倍数。

振荡建立起来之后，振荡幅度会无限制地增长下去吗？不会的，因为随着振荡幅度的增长，放大器的动态范围就会延伸到非线性区，放大器的增益将随之下降，振荡幅度越大，增益下降越多，最后当反馈电压正好等于原输入电压时，振荡幅度不再增大而进入平衡状态。

1=AF综上所述，为了确保振荡器能够起振，设计的电路参数必须满足A 0F>1的条件。

而后，随着振荡幅度的不断增大，A 0就向A 过渡，直到AF=1时，振荡达到平衡状态。

显然，A 0F 越大于1，振荡器越容易起振，并且振荡幅度也较大。

但A 0F 过大，放大管进入非线性区的程度就会加深，那么也就会引起放大管输出电流波形的严重失真。

所以当要求输出波形非线性失真很小时，应使A 0F 的值稍大于1。

当振荡器受到外部因素的扰动（如电源电压波动、 温度变化、噪声干扰等），将引起放大器和回路的参数发生变化破坏原来的平衡状态。

如果通过放大和反馈的不断循环，振荡器越来越偏离原来的平衡状态，从而导致振荡器停振或突变到新的平衡状态，则表明原来的平衡状态是不稳定的。

反之，如果通过放大和反馈的不断循环，振荡器能够产生回到原平衡点的趋势，并且在原平衡点附近建立新的平衡状态，则表明原平衡状态是稳定的。

正弦波振荡器实验报告4．改变电容 C4的值，分别为0.33μF和0.001μF，从示波器上观察起振情况和振荡波形的好坏，并做好记录。

填入表 1.3 中。

5．将 C4 的值恢复为0.033μF，分别调节 Rp 在最大到最小之间变化时，观察振荡波形，并做好记录。

填入表 1.4 中。

四、暑假记录与数据处理1、电路的直流电路图和交流电路图分别如下：（1）：直流通路图2）交流通路图2、改变电容 C 6的值时所测得的频率 f 的值如下：3、C40.033μF0.33μF0.01μFC6（pF）270470670270470670270470670F（Hz）494853.5403746.8372023.832756.832688.232814.4486357.7420875.4373357.21）、当 C4=0.033uF 时：C6=270pF 时， f= 1/T=1000000/2.0208=494853.5HZC6=470pF 时， f=1/T=1000000/2.4768=403746.8HZC6=670pF 时， f=1/T=1000000/2.6880=372023.8HZ2）、当 C4=0.33uF 时：C6=270pF 时， f= 1/T=1000000/30.5280=32756.8HC6=470uF时， f= 1/T=1000000/30.5921=32688.2HZC6=670uF 时， f= 1/T=1000000/30.4744=32814.4HZ3）、 C4=0.01时：当 C6=270uF 时，当 C6=270uF 时， f=1/T=1000000/2.0561=486357.7HZ当 C6=470uF 时， f=1/T=1000000/2.3760=420875.4HZ当 C6=670uF 时， f=1/T=1000000/2.6784=373357.2HZ2、将 C4 的值恢复为0.033μ F，分别调节 Rp 在最大到最小之间变化时的频率和波形如下：Rp（KΩ）5040302010F（HZ）403746.8416666.7420875.4425170.1422582.8529553.3(3)、当 Rp=30k 时， f= 1/T=1000000/2.3760=420875.4HZ(4)、当 Rp=20k 时， f= 1/T=1000000/2.3520=425170.1HZ(5)、当 Rp=10k 时， f= 1/T=1000000/2.3664=422582.8HZ(6)、当 Rp=0k 时， f= 1/T=1000000/2.3280=529553.3HZ总结：由表一可知，当 C4 较大（既为 0.33PF）时，不管 C6 如何变化，电路所输出的波形的频率比较稳定，而且没有失真。

详解正弦波振荡器输出信号为正弦波的振荡器称为正弦波振荡器。

正弦波振荡器由放大电路和反馈电路两部分组成，反馈电路将放大电路输出电压的一部分正反馈到放大电路的输入端，周而复始即形成振荡，如图7-2所示。

图7-2 正弦波振荡器原理正弦波振荡器包括变压器耦合振荡器、三点式振荡器、晶体振荡器、RC振荡器等多种电路形式。

1.变压器耦合振荡器变压器耦合振荡器电路如图7-3所示，LC谐振回路接在晶体管VT 集电极，振荡信号通过变压器T耦合反馈到VT基极。

图7-3 变压器耦合振荡器电路正确接入变压器反馈绕组L1与振荡绕组L2的极性，即可保证振荡器的相位条件。

R1、R2为VT提供合适的偏置电压，VT有足够的电压增益，即可保证振荡器的振幅条件。

满足了相位、振幅两大条件，振荡器便能稳定地产生振荡，经C4输出正弦波信号。

变压器耦合振荡器工作原理如图7-4所示。

L2与C2组成的LC并联谐振回路作为VT的集电极负载，VT的集电极输出电压通过变压器T的振荡绕组L2耦合至反馈绕组L1，从而又反馈至VT基极作为输入电压。

图7-4 变压器耦合振荡器原理电路由于VT的集电极电压与基极电压相位相反，所以变压器T的2个绕组L1与L2的同名端接法应相反，使变压器T同时起到倒相作用，将集电极输出电压倒相后反馈给基极，实现了形成振荡所必需的正反馈。

因为并联谐振回路在谐振时阻抗最大，且为纯电阻，所以只有谐振频率f0能够满足相位条件而形成振荡，这就是LC回路的选频作用。

电路振荡频率变压器耦合振荡器的特点是输出电压较大，适用于频率较低的振荡电路。

2.三点式振荡器三点式振荡器是指晶体管的3个电极直接与振荡回路的3个端点相连接而构成的振荡器，如图7-5所示。

3个电抗中，Xbe、Xce必须是相同性质的电抗(同是电感或同是电容)，Xcb则必须是与前两者不同性质的电抗(电容或电感)，才能满足振荡的相位条件。

图7-5 三点式振荡器原理电路三点式振荡器有多种形式，较常用的有电感三点式振荡器、电容三点式振荡器、改进型电容三点式振荡器等。

正弦波振荡器实验报告总结
正弦波振荡器实验是电子学中的基础实验，本实验通过搭建RC 电路来产生正弦波信号。

整个实验包括搭建RC电路、选择合适的元件参数、调整电路工作点、观察输出波形等步骤。

在实验中，正确选择RC电路的元件参数是关键，需要根据实验要求进行合理的选择。

调整电路工作点也是非常重要的，需要通过对电容器的充放电过程进行观察和调试，才能达到较稳定的输出波形。

此外，观察输出波形也是实验中需要进行的重要步骤。

只有通过观察输出波形，才能判断电路的工作稳定性和准确度，判断是否需要进行进一步的调整。

总结来说，正弦波振荡器实验需要仔细调试和观察，对于理解电路工作原理和信号产生有着重要的作用。

正弦波振荡器实验报告
实验目的：验证正弦波振荡器的工作原理，并探究其参数对振荡频率的影响。

实验原理：
正弦波振荡器是一种能够产生稳定振荡信号的电路。

其基本原理是通过反馈回路将一部分输出信号重新引入到输入端，形成自激振荡。

常见的正弦波振荡器电路有震荡放大器电路和LC 震荡电路等。

实验器材：
- 正弦波振荡器电路板
- 函数发生器
- 示波器
- 电阻、电容等元器件
实验步骤：
1. 将正弦波振荡器电路与函数发生器、示波器连接起来。

2. 调节函数发生器产生一个适当的输入信号，通过示波器观察输出信号的波形。

3. 根据需要，可以调节电阻、电容等元器件的数值，观察输出信号波形的变化。

4. 记录各个参数对输出信号频率的影响。

实验结果：
根据实验步骤进行操作后，记录输出信号的波形和频率，以及各个参数的数值。

根据实验数据绘制实验曲线。

实验讨论：
根据实验结果分析各个参数对输出信号频率的影响，并探究为什么正弦波振荡器能够产生稳定振荡信号。

结论：
正弦波振荡器能够产生稳定振荡信号，并且其频率可以通过控制元器件的数值来调节。

实验结果与原理相符合，说明正弦波振荡器的工作原理有效。

《高频电子线路》正弦波振荡器实验报告课程名称：高频电子线路实验类型：验证型实验项目名称：正弦波振荡器一、实验目的和要求通过实验，学习克拉泼振荡器的工作原理、电路组成和调试方法，学习电容三点式振荡器的设计方法，利用Multisim仿真软件进行仿真分析实验。

二、实验内容和原理（一）实验原理1、正弦振荡器的基本原理；2、产生等幅震荡的两个基本条件：相位条件和幅度条件)1 利用正反馈将电源接入瞬间的一个激励不断通过谐振网络滤波放大得到一个只含有一个频率成分的正弦。

2 振幅条件：环路增益在放大倍率为1时的偏导数（对输出电压）小于0.相位条件：谐振频率的信号输出相位为2π整数倍（二）实验内容（1）设计振荡频率为9.5MHz的克拉泼振荡器。

（2）用Multisim进行仿真，用双踪示波器观察振荡器器输出信号波形，并用频率计测量振荡频率，并与理论计算结果进行对比。

（3）改变电阻R3的阻值，用电压表测量振荡管的直流静态工作电压。

三、主要仪器设备计算机、Multisim仿真软件、双踪示波器、频率计、电压表、直流电源。

四、操作方法与实验步骤及实验数据记录和处理1、设计频率为9.5MHz的克拉泼振荡器电路图。

C11000pF R212kΩR12kΩL110mHR4100ΩXSC3ABExt Trig++__+_L23.2uHC41000pFR310kΩKey=A0 %C31000pF C510µFC610µFV112VL322mH C21µFC7100pFXFC1123Q12N29232、用Multisim 进行仿真，用双踪示波器观察振荡器器输出信号波形，并用频率计测量振荡频率，并与理论计算结果进行对比。

（1）仿真波形和频率测量（2）理论分析计算根据电路图提供的振荡回路参数，计算设计电路的振荡频率与实际测试的振荡频率进行对比。

计算频率值02f LCπ==8.897MHz电路测试频率值f = 9.325MHz 00||100%f f f -=⨯=频率稳定度 5.3%对比分析其产生误差的原因：3、改变电阻R3的阻值，用电压表测量振荡管Q1的直流静态工作电压。