示波器显示LC阻尼振荡
LC正弦波振荡器
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 ===频谱仪示波器（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===示波器频谱仪实验数据与理论值间的差异分析：有两组数据的增益的测量值比理论值大，但总的来说与实际值之间的差异较小，而谐振频率和理论值的差距较大。
其误差主要来源是测量仪器的精度以及读数是所产生的误差。
分析方法中对电路的简化分析也可能导致实际值与理论值之间有差异。
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：实验数据与理论值间的差异分析：由实验数据可知，实验的理论值与实际测量值有一定的差异，但误差均较小。
误差的主要来源为测量仪器精度的差异以及人为读数所产生的误差。
在分析方法中对电路的简化分析也是导致实验产生误差的一个原因。
思考和分析1、根据电容三点式振荡电路的测量数据表格，回答：（1）分析电感值L1改变对谐振频率有何影响？（2）分析电容值C2改变对放大器的电压增益和振荡频率有何影响？（3）放大器输入输出端信号的相位差为多少？是否满足正反馈要求？答：由实验数据表格可知，（1）L1增大会导致谐振频率减小。
（2）电容C2增大，电路的电压增益增大，振荡频率减小（3）三次实验数据中输入输出信号的相位差分别为179，177.33，180，在误差允许范围内满足正反馈要求，且波形稳定。
2、根据电感三点式振荡电路的测量数据表格，回答：（1）分析电容值C2改变对谐振频率有何影响？（2）分析电感值L1改变对放大器的电压增益和振荡频率有何影响？（3）放大器输入输出端信号的相位差为多少？是否满足正反馈要求？答：由数据表格，可知（1）C2减小，谐振频率增大；C2增大，谐振频率减小。
lc振荡电路选频
lc振荡电路选频LC振荡电路是一种非常常见的电子电路，它可以作为独立的振荡器、选频器和谐振器来应用。
其中，选频是LC振荡电路的主要应用之一，通过调节电路参数来选择特定频率的电信号，将其放大后再输出。
下面，我们将分步骤阐述LC振荡电路的选频原理。
一、LC振荡电路的基本结构LC振荡电路由电感和电容构成，一般采用串联或并联结构。
其中，串联结构包括串联谐振、串联反谐振、串联共振等，而并联结构则包括并联谐振、并联反谐振、并联共振等。
由于串联反谐振和并联谐振结构选频性能好，因此被广泛应用于选择特定频率的电信号。
二、串联反谐振电路的选频原理串联反谐振电路是由电感L和电容C串联构成的，其选频原理如下：1. 串联反谐振电路中电容C和电感L的串联等效电路可以看作是一个并联结构。
2. 当外加信号的频率等于电路的谐振频率时，电容C和电感L周围的电场能量会不断的在电路内部转移。
3. 当电容C中的电压达到最大值时，此时电感L中的电流达到最大值。
4. 此时电容C和电感L周围的电场能量迅速转移，电容器C的电压降至零，电感L的电流达到最小值。
5. 这样就形成了一个频率稳定的正弦振荡，输出的信号与输入信号相位相反，并且电路产生了高效率的共振。
三、选频原理的应用1.通过调整电容和电感的比值，可以改变电路的谐振频率，从而选择特定频率的电信号。
2. 选频电路具有信号放大功能，因此可以放大特定频率的信号。
3.选频电路可以作为频率稳定的振荡器，输出正弦波，具有应用广泛的价值。
综上所述，LC振荡电路的选频原理是在谐振频率条件下，通过电容和电感的相互作用选择出特定频率信号的电路。
其应用广泛，如在无线电、电视、通讯等领域中经常使用。
同时选频电路还具有放大和稳定频率的功能，为电子电路的实际应用提供了不可替代的价值。
lc电容反馈三点式振荡器实验报告
lc电容反馈三点式振荡器实验报告LC电容反馈三点式振荡器实验报告引言振荡器是一种能够产生固定频率的信号的电路，它在无线通信、射频电路和其他电子设备中起着非常重要的作用。
LC电容反馈三点式振荡器是一种常见的振荡器电路，本实验旨在通过实验验证其工作原理和性能。
实验目的1. 了解LC电容反馈三点式振荡器的工作原理2. 掌握LC电容反馈三点式振荡器的实验方法3. 观察和分析LC电容反馈三点式振荡器的输出波形特性实验原理LC电容反馈三点式振荡器是由一个LC谐振回路和一个放大器构成的。
当LC回路和放大器达到一定的条件时，就会产生自激振荡。
在振荡器的输出端，通过反馈网络将一部分输出信号送回到输入端，从而维持振荡的持续。
实验器材1. 信号发生器2. 示波器3. 电阻、电感、电容等元件4. 电路板和连接线实验步骤1. 按照实验原理搭建LC电容反馈三点式振荡器电路2. 连接信号发生器和示波器3. 调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器的输出波形4. 测量并记录振荡器的频率、幅度和波形实验结果通过实验观察和测量，我们得到了LC电容反馈三点式振荡器的频率为f，幅度为A，波形为正弦波。
在不同的频率和幅度下，振荡器都能够稳定地输出正弦波信号，验证了其工作原理和性能。
实验结论本实验通过搭建LC电容反馈三点式振荡器电路，观察和测量其输出波形特性，验证了其工作原理和性能。
振荡器是一种非常重要的电路，对于理解和应用振荡器电路具有重要意义。
结语通过本次实验，我们对LC电容反馈三点式振荡器有了更深入的了解，掌握了其工作原理和实验方法。
振荡器作为一种常见的电子设备，对于我们的学习和工作都具有重要的意义。
希望通过不断的实验和学习，我们能够更好地掌握振荡器电路的原理和应用。
实验三LC电容反馈三点式振荡器（克拉泼振荡器）
实验三LC电容反馈三点式振荡器（克拉泼振荡器）实验三LC电容反馈三点式振荡器（克拉泼振荡器）⼀、实验⽬的1、掌握LC三点式振荡电路的基本原理，掌握电容反馈式LC三点振荡电路的设计⽅法及参数计算⽅法。
2、掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。
3、掌握振荡器反馈系数不同时，静态⼯作电流I EQ对振荡器起振及振幅的影响。
⼆、预习要求1、复习LC振荡器的⼯作原理。
2、分析图3-1电路的⼯作原理，及各元件的作⽤，并计算晶体管静态⼯作电流Ic的最⼤值（设晶体管的β值为50）。
3、实验电路中，L1=3.3µh，若C=120pf，C′=680pf，计算当C T=50pf和C T=150pf时振荡频率各为多少？三、实验仪器1、双踪⽰波器2、万⽤表3、⾼频电路实验装置四、实验内容及步骤实验电路见3-1，实验前根据原理图在实验板上找到相应器件及插孔并了解其作⽤。
图3-1 LC电容反馈式振荡器、检查静态⼯作点（1）在实验板+12V插孔上接⼊+12V直流电源，注意电源极性不能接反。
（2）反馈电容C不接，（C′=680pf），⽤⽰波器观察振荡器停振时的情况，注意：连接C′的接线要尽量短。
（3）改变电位器Rp 测得晶体管V 的发射极电压V E ，V E 可连接变化，记下V E 的最⼤值，计算I E 值。
I =设Re = 1KΩ2、振荡频率与振荡幅度的测试实验条件：Ie=2mA 、C=100pf C′=680pf R L =110K（1）改变C T 电容，当分别接为C9、C10、C11时，记录相应的频率值，并填⼊表3.1。
（2）改变C T 电容，当分别接为C9、C10、C11时，⽤⽰波器测量相应振荡电压的峰峰值V p-p ，并填⼊表3.1。
表3.13、测试当C 、C′不同时，起振点、振幅与⼯作电流I ER 的关系（R=110KΩ）（1）取C=C3=100pf 、C′=C4=1200pf ，调电位器Rp 使I EQ （静态值）分别为表3.2所标各值，⽤⽰波器测量输出振荡幅度Vp-p （峰⼀峰值），并填⼊表3.2。
LC振荡原理
LC振荡原理能自动输出不同频率、不同波形的交流信号，使电源的直流电能转换成交流电能的电子线路称为自激振荡电路或振荡器。
这种电路在通信、广播、自动控制等领域内有着广泛的用途。
根据振荡器产生的波形不同，可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器，而正弦波振荡器根据电路的组成，又分为LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器。
下面我们主要讲LC振荡原理。
在分析振荡电路之前，我们先来看下面这个简单的电路如图，当开关K合至左边时，电容器被充电，其电压很快就达到电源电压6V，这时把开关合至右边，电容便会通过电感线圈L构成放电回路。
电容在放电过程中将其储存的电场能变成电感线圈的磁场能，然后，电感线圈又向电容器C充电，把磁场能转换为电场能，周而复始，这个过程就称为自由振荡，如果回路中没有损耗，自由振荡将永远继续下去。
但是实际上是存在损耗的，在每一次充放电过程中都使一部分电能转换成热能消耗掉，电容上的电压每经一次振荡，都将减小，最后停振。
这种减幅振荡就叫做阻尼振荡，其波形如下图。
假设在自由振荡过程中，当电容电压上升到最大值的瞬间迅速的将开关推向左边，通过电源对电容充电使电容电压恢复到最大值，再将开关推回来，则电路产生的第二次振荡度就和第一次一样了。
若对每一次振荡都这么干，就能得到等幅振荡的正弦波，其波形如下。
这就是正弦波振荡器的简单工作原理。
这种等幅正弦波振荡的频率称为LC回路的固有频率，记作f0, 其公式为：fo=1/(2π根号LC)（打不出来根号）。
上图是一个简单的电感式反馈振荡电路，其原理如下：当电路接通电源的一瞬间，振荡器的晶体管立即产生基极电流和集电极电流的扰动，这个扰动信号包含着丰富的交流谐波，作为初始信号进入放大器中，经LC并联回路固有频率选出频率为f0的信号，它一方面由输出端送至负载电阻RL，另一方面经过线圈反馈至三极管放大器的基极，根据瞬时极性法得知，线圈L上产生下负上正的电压，在其次级上端则产生上正下负的信号反馈至基极，这个反馈就是正反馈，正反馈信号加上初始信号，经过放大，选频，正反馈，再放大，周而复始的过程，振荡就由弱到强的建立起来了。
lc振荡电路 阻尼系数
lc振荡电路阻尼系数
LC震荡电路是由电感器和电容器组成的基础性电路之一。
当LC振荡电路被激发时，电容和电感之间的电能以谐振频率振荡。
这种电路可以用来产生无线电波、过滤信号、放大信号和控制信号。
阻尼系数是一个重要的参数，它描述了振荡电路的衰减速度。
当阻尼系数为零时，振荡电路成为理想的谐振电路，其振幅会持续振荡，形成一个连续的信号。
但是，在实际电路中，总会有一些能量损失，例如由于阻性元件的存在而产生的功率耗散。
这些因素共同作用，使得振荡电路的振荡不是无限持久的，而是会以指数速度衰减。
因此，阻尼系数是一个重要的参数，它描述了振荡电路的能量损失及其衰减速度。
阻尼系数越小，电路的振荡就越接近理想状态，其振幅也越容易保持稳定。
阻尼系数的计算通常是通过测量振荡电路的品质因数来实现的。
品质因数是电路振荡的能量损失与储存在振荡电路中的能量之比。
高品质因数代表了振荡电路能够维持振荡的能力很强，而较低的品质因数则表明振荡电路不太稳定，其能量耗散得较快。
在现实世界中，没有绝对完美的电路，振荡电路也会受到各种因素的
影响而衰减。
此时我们需要通过适当调整电路参数来来减缓阻尼系数的增加。
例如可以通过改变电容和电感的数值来调整振荡频率以及相关参数，以建立更加稳定和准确的振荡电路。
总之，LC振荡电路是一种广泛应用的电路，阻尼系数是影响其性能的重要因素之一。
通过了解和优化阻尼系数，我们可以建立更加稳定和精准的振荡电路，帮助我们更好地应用它们。
第七章LC震荡
Xi
+ – ＋
Xf
Xid
基本放大 电路 A
Xo
则 X id X f ，
反馈网络 F
去掉 X i ， X o 仍有稳定的输出。 AF AF a f AF a f 又
所以等幅振荡条件为
A( ) F ( ) 1
振幅平衡条件
a () f () 2nπ 相位平衡条件
# 振荡电路是单口网络，无须输入信号就能起振，起振的信 号源来自何处？
接通电源瞬间引起的电压、电流突变，电路器件内部噪声等。 初始信号中，满足相位平衡条件的某一频率 0的信号应该 被保留，成为等幅振荡输出信号。 （从无到有） 然而，一般初始信号很微弱，很容易被干扰信号淹没，不 能形成一定幅度的输出信号。因此，起振阶段要求
图 7.2.1 LCR自由振荡电路
图 7.2.4 δ2＜ω2 时产生振荡电流的情形
由于大多数振荡器都是利用LC回路来产生振荡的，因此 应首先研究LC回路中如何可以产生振荡，作为研究振荡器工 作原理的预备知识。 1）一套振荡回路，包含两个（或两个以上）储能元件。在这 两个元件中，当一个释放能量时，另一个就接收能量。释放与 接收能量可以往返进行，其频率决定于元件的数值。 2）一个能量来源，补充由振荡回路电阻所产生的能量损失。 在晶体管振荡器中，这个能源就是直流电源。 3）一个控制设备，可以使电源功率在正确的时刻补充电路的 能量损失，以维持等幅振荡。这是由有源器件和正反馈电路完 成的。
由于三极管结电容和其它分布电容的存在，在频率较高 而LC回路电容较小时，将影响稳定性。
图 7.6.1 互感耦合调基、调发振荡器电路
如果正反馈网络由LC谐振回路中的电感分压电路将输出信号 送回输入回路，所形成的是电感反馈式三端振荡器。
lc震荡器
3.2 LC 正弦波振荡器选频网络采用LC 谐振回路的反馈式正弦波振荡器，称为LC 正弦波振荡器，按照反馈耦合网络的不同，LC 振荡器可分为互感反馈式振荡器和三点式振荡器。
3.2.1 互感反馈式振荡器图3-4为互感反馈式振荡器。
图中反馈电压通过电感1L 和2L 的互感耦合经电容到基极，反馈的极性决定于两个互感绕组的方向，图中黑点表示两个电感线圈的同名端，按图中所示的绕组方向，所形成的为正反馈，可用瞬时极性判别法验证如下：假设初始时刻基极电压极性为正，则集电极电压极性为负，经1L 和L 2之间互感的耦合，在2L 中形成反馈电压，按照“同名端统同极性”的原则，反馈电压极性下负上正，因此耦合到基极的电压极性为正，与原极性相同，因此形成正反馈。
互感反馈式振荡器的频率近似等于1C 、1L 并联谐振回路的谐振频率：1121C L f osc π≈ （3-7）互感反馈式振荡器容易起振，输出电压幅度较大，结构简单，调节频率方便，且调节频率时输出电压变化不大。
因此在一般广播收音机中常用作本地振荡器。
但是工作在高频段时，分布电容影响较大，输出波形含有杂波，频率稳定性也差，因此，在高频段很少采用。
3.2.2 三点式振荡器的工作原理三点式振荡器是指晶体管的三个电极分别与LC 谐振回路的三个端点连接组成的一种振荡器。
三点式振荡器电路用电感耦合或电容耦合代替互感耦合，可以克服互感耦合工作频率低的缺点，是一种应用广泛的振荡电路，其工作频率可从几兆赫到几百兆赫。
三点式振荡器的原理电路如图3-5所示。
LC 谐振回路中的三个电抗元件分别应具有什么性质，才能满足正反馈的相位条件而使振荡器工作呢?设LC 回路由纯电抗元件组成，其电抗值分别为ce be X X ，和cb X ，忽略晶体管的输入与输出电抗效应。
则当LC 回路谐振时，回路呈纯电阻性质，有图3-4 互感反馈式振荡器（a ） （b ） 图3-5 三点式振荡器的组成0=++cb ce be X X X因此 cb be ce X X X +=- （3-8） LC 回路中，be X 两端的电压是反馈电压，用.f U 表示。
LC振荡实验报告
LC振荡实验报告引言振荡是指在系统内部或与外部能量的交换过程中，系统内某个或某几个物理量的周期性变化。
LC振荡电路是一种简单的电路，它由电感L和电容C组成，并通过一个开关周期性的将电容充电和放电。
在本次实验中，我们将学习LC振荡电路的基本原理，并通过实验观察电路中电压、电流的变化，进一步认识LC振荡电路的特性与运动规律。
实验过程实验器材：1. 万用表×12. 电感（220mH）×13. 电容（0.0082 uF）×14. 函数信号发生器×15. 示波器×11. 在实验台上检查电感和电容是否完好无损。
2. 将电感和电容串联连接在一起，组成LC振荡回路。
3. 将信号发生器的正负极分别接在回路的两端，启动发生器。
4. 通过万用表、示波器观察电路中电流、电压的变化，并记录。
5. 调节信号发生器的频率，观察振荡的情况。
实验结果：1. 在实验中，我们选取的电感为220mH，电容为0.0082 uF，根据公式f=1/(2π√（LC）)可计算出振荡频率为：f=1/(2π√（220mH·0.0082uF）)=2296 Hz2. 在实验中，我们使用示波器观察LC振荡电路中电流、电压的变化，图1和图2分别为电压与时间的波形图和电流与时间的波形图。
（插入图1和图2）图1 电压与时间的波形图；3. 通过图1与图2可看出，电压与时间的波形是一条正弦曲线，电流与时间的波形是一条余弦曲线，且二者都是周期性的，符合LC振荡电路的特性。
4. 随着信号发生器频率的调节，电路中电压和电流的波形开始变化，如图3。
图3 振荡频率调节后的电压波形。
当信号发生器的频率与电路中的共振频率相等时，电路中的振荡达到最大值。
此时，电路中电容和电感的能量互相转换，导致振荡的周期性变化。
频率的变化越小，电路的波动就越稳定，反之亦然。
结论本次实验采用LC振荡电路，观察了电路中电压和电流的变化，通过实验验证了LC振荡电路的周期性变化特性，了解了振荡的原理，并对振荡频率的调节与电路的稳定性有了更深入的认识。
利用示波器观察交流电路中的振动
利用示波器观察交流电路中的振动交流电路中的振动现象是电路中电流和电压周期性变化的结果。
为了观察和研究交流电路中的振动，工程师常常使用示波器这一仪器。
示波器可以实时显示电压或电流的变化情况，具有灵敏度高、频率响应广、测量精度高等特点。
一. 示波器的基本原理示波器是一种能够显示电压随时间变化的仪器，它利用示波管和电路技术实现了对电压信号的显示。
示波器的基本原理是利用电压信号作用于偏转系统，使电子束在屏幕上形成一定的图形。
二. 示波器的使用方法1. 连接电路：将交流电路正确地连接到示波器上，确保电路工作正常并且输出信号稳定。
2. 调节示波器：通过调节示波器的水平、垂直和触发等参数，使得电压波形清晰可见。
3. 观察电压波形：打开示波器，观察电压信号的波形变化。
可以调节时间轴和电压轴的刻度，以便更详细地观察波形。
三. 示例实验：观察LC谐振电路中的振动在交流电路中，LC谐振电路是一种常见的振荡电路。
下面通过一个示例实验来观察LC谐振电路中的振动。
实验器材：- 示波器- 板上电容- 板上电感- 信号发生器- 连接线实验步骤：1. 将板上电容和板上电感正确地连接为LC谐振电路。
2. 将信号发生器与LC谐振电路连接，调节信号发生器的频率和振幅。
3. 打开示波器，将示波器的探头连接到LC谐振电路的输出端。
4. 设置示波器的参数，包括水平和垂直的刻度。
实验结果：在示波器上可以观察到LC谐振电路中电压随时间变化的波形。
当频率与谐振频率相同时，示波器显示的波形将会达到最大值。
此时，电路中的振动将会达到最大幅度。
四. 分析与讨论通过观察示波器上的波形，我们可以了解到交流电路中的振动现象。
对于LC谐振电路来说，当频率与谐振频率相同时，电路中的能量将得到最大转移，振动幅度最大。
而当频率偏离谐振频率时，能量转移减小，振动幅度随之减小。
利用示波器观察交流电路中的振动，使得我们可以深入了解和研究电路中的振动现象。
通过合理调节示波器的参数，我们能够清楚地观察到波形变化，从而更好地理解交流电路的特性和行为。
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第32卷 第9期2003年9月 中学物理教学参考Physics Teaching in M iddle Schools Vol.32 No.9S ep.
2003
实验研究
示波器显示L C 阻尼振荡
郭兴林
(江苏省邳州官湖高级中学 221321)
如图1所示为高中《物理》(试验修订本・
必修加选修)第二册第211面演示LC
振荡电
图1
路产生振荡电流的实验电路图.用指针式直流电流表显示L C 振荡电路产生的阻尼振荡,要求振荡电路的周期必须选择适当,并且使电流表工作在临界阻尼或略过阻尼状态,否则,就会出现假现象.在不计电容器的介质损耗时,L C 振荡电路产生振荡的条件为:R L +R g <2L /
C ,理论和实践证明,若电感线圈、电容
器和电流表选择不当,L C 电路就不能产生振
荡.所以,该实验对器材的选用要求较高,物理
实验用于演示L C 振荡的J2434型电磁振荡演
示器,所用的线圈自感系数在500H 以上,直
流电阻不大于408,其质量有10kg 之多,电
流表也必须为专用仪表,不能用一般的电表代替[1].没有配套的仪器,很难完成该实验的演示.用示波器取代电流表,观察L C 电路的阻尼振荡,实验易于实现,效果较好.1.实验原理短接图1中的电流表G ,示波器的Y 输入端与线圈L 并联,由于观察时不受L C 振荡周期的限制,电容器电容量可取较小,电路很容易满足振荡条件R L <2L /
C ;由于示波器输入的阻抗大(1M 以上),对L C 振荡电路的影响很小,用示波器观察L C 的阻尼振荡电压形成,对振荡电路参数要求很低.
如图1所示,当开关S 由2搬到1时,L C
电路产生振荡电流,示波器就显示一组振幅较
小的阻尼振荡正弦波形,但为时极短,因示波
器中的示波管属中余辉管,波形出现后立即消失[2],为使示波器能显示一稳定而不闪烁的阻尼振荡波形,就要提高开关S 搬动的频率,根据人的视觉暂留1/24s ,每秒钟要搬动开关48次以上,这无法通过手动来完成,考虑到在搬动开关时,相当于一方波信号加到电容器的两端,将实验设计为如图2所示的形式,便可观察到L C 的阻尼振荡波形.
2.实验装置
电感线圈L 可用J2449型自感现象演示
器中的电感线圈,或用J2423型可拆变压器中的一组线圈,实验对电感线圈的要求较低,电感量在零点几亨即可;J2464型教学信号源有50Hz 方波形电路,可提供实验需要的方波信号;电容器C 为0.033L F 金属纸介电容;电阻R 为100k 8;示波器为普通的教学或学生示波器. 3.实验过程按图2连接电路,让教学信号源输出
50图2Hz 的方波,经电阻R 给振荡电路提供一初始电压,用示波器显示L C 振荡电压波形,示波器的Y 衰减置于“1”挡,扫描范围置于“100～1kHz ”挡,适当调节教学信号源方波的输出
幅度,同时调节示波器Y 增益和扫描微调,使示波器荧光屏上显示阻尼振荡波形.参考文献[1]、[2] 王兴乃,罗栋国等.教学仪器维修大全第三册.北京:电子工业出版社,1992・27・。