电容三点式振荡电路

南昌大学实验报告

学生姓名：田启泽学号：6100212164 专业班级：电子121班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：

电容三点式振荡电路

一，实验目的

1，掌握电路振荡原理，工作条件。

2，熟悉设计振荡电路的设计方法。

二，实验内容。

设计一个振荡电路产生振荡信号。

三，实验原理。

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。

三点式振荡电路与发射极相连的两个电抗元件为容性时，称为电容三点式振荡电路

反馈振荡的原理及分析

反馈型振荡器的振荡条件

一个反馈振荡器要产生稳定的振荡必须满足三个条件：

起振条件, 保证接通电源后能逐步建立起振荡；

平衡条件，保证起振之后能够进入维持等幅持续振荡的平衡状态；

稳定条件，保证平衡状态不因外界不稳定因素影响而受到破坏。

反馈型振荡器的基本工作原理：

一个简单的反馈型振荡器包括一个以并联LC谐振回路作为负载调谐放大器，同时配置合适的直流偏置电路，以使晶体管处于正确的工作状态，反馈网络将输出的一部分反馈回输入端。要求必须满足正反馈。LC振荡器可用来产生几十千赫到几百兆赫的正弦波信号。

根据晶体管接地电极的不同，可分为共射（共源）组态、共基（共栅）组态和共集（共漏）组态。共集（共漏）组态的电压放大倍数小于1，而电压反馈系数大于1，这对分析和理解都增加了一些难度，这里不予讨论。主要讨论共射和共基两种组态。（？共集（共漏）组态最重要的应用）

在设计振荡电路时必须注意两个问题：

i) 反馈电压的提取

振荡电路中的放大器有三种组态：共基、共集、共射。共基、共集放大器为同相放大器，共射为反相放大器。反馈提取时，必须满足正反馈，才可能产生振荡。

ii) 对并联LC 回路Q 值的要求

并联LC 谐振回路的Q 值反映了回路选频特性的好坏， Q 值越高，振荡器的频率稳定度就越高；

Q 值过低，造成两个不良后果

1调谐放大器的谐振电阻R ∑=就很小，放大器的增益m A g R ∑=也就很小，起振条件1AF >就不容易得到满足， 2 Q 值过低不利于提高振荡器的频率稳定度。

共射、共基放大器，晶体管的输入阻抗都很低。如果直接从集电极输出端，也即从谐振回路二端取出电压反馈回输入端，小的晶体管输入电阻直接并接在谐振回路二端，会大大降低回路的谐振阻抗R ∑和Q 值。降低谐振阻抗的后果是降低放大器的增益，甚至会破坏环路增益大于的条件而无法起振。为此，高

Q 值的LC 谐振回路是LC 振

荡器设计中至关重要的环节。

反馈网络的作用是双向的

把放大器输出信号回送到放大器的输入端；

将放大器的输入阻抗以某种形式并接在放大器去输出端。 必须采取措施：提高放大器输入端对回路的接入阻抗。

对反馈网络的要求：同时应完成阻抗变换功能。

如图5 —17所示。在振荡器中，阻抗变换最常用的两种方法：①变压器互感耦合；②部分接入。

在分析反馈型振荡器时，需抓住几个要点。

1）可变增益放大器应有合适的直流偏置，刚开始起振时应工作在甲类状态，以便于起振。

2）闭合环路是正反馈。

3）选频回路在振荡频率点附近具有负斜率变化的相频特性。

相位稳定条件是由选频网络的相频特性决定的。

1）LC并联回路阻抗的相频特性和LC串联回路导纳的相频

特性是负斜率的，能满足相位稳定条件；

2）LC并联回路导纳的相频特性和LC串联回路阻抗的相频

特性是正斜率的。不能满足相位稳定条件。

按照小信号放大器等效电路的分析方法，计算出环路增益

T jω，看其是否满足起振条件1

()

=>，再根据相位平衡条

T AF

件计算出振荡频率。

四，实验设计。

电容三点式振荡电路基本原理图如下：

直流通路如下：

根据直流通路设计直流工作点。

假设IcQ=1mA，VceQ=4.5V,VCC=9V.β=100.

取VEQ=0.2VCC=1.8V,则求得R4=VEQ/ICQ=1.8KΩ. 取I1=10IBQ=0.1Ma,则

R1=65KΩ,R2=25KΩ.

电路中，C4与电感串联，则

取C1=C2=33Nf

C4=4uf L=10uh

五，电路仿真与分析

实际电路如下

电路仿真结果如下

振荡频率约等于370kHz，输出波形略有失真。

三极管极间电容与分布电容会影响电路总电容，导致振荡频率偏移。波形失真可能原因，三极管非线性运用。导致输出波形失真。

六，实验心得

通过此次实验，让我充分了解了电容三点式振荡电路的工作原理以及设计方法。对我们的理论学习有极大的促进作用。因三极管运用在非线性状态，所以在做各种运算的时候，必须做到适当的估计与近似。才有可能得到近似电路的架构。