LC电容反馈三点式振荡器

实验二:LC电容反馈三点式振荡器的设计分析

一：实验目的

1.了解三极管工作状态、反馈系数大小对起振和振荡幅度与波形的影响。

2.掌握LC电容三点式正弦波振荡器的工作原理及振荡性能的测量方法。

二：实验内容

1.调试LC振荡电路特性，观察各点波形并测量其频率。

2.观察反馈系数对振荡器性能的影响。

3.观察LC振荡器频率稳定度。

三：实验仪器

电脑（Multisim软件

四：实验原理

正弦波是电子技术、通信和电子测量等领域中应用最为广泛的波形之一，能产生正弦波的电路时正弦波振荡器，可在没有外加输入信号的条件下，自动将直流电源提供的能量转换为具有一定频率、一定振幅的正弦波信号输出，也称自激振荡器，振荡器一般分为反馈型和负载型。采用LC谐振回路作为选频网络的反馈振荡器统称为LC振荡器，可产生几十千赫兹到几百兆赫兹的正弦波信号。

LC振荡器应包含有三个部分：

（1）一个振荡电路，包含有两个或两个以上的储能元件，在两个储能元件中，一个释放能量，另一个就接受能量，反复交替进行。

（2）电路中必须要有能量来源用以供应振荡输出所需能量并补充振荡回路电阻所产生的损耗，一般为直流电源。

（3）要有控制设备，用以维持等幅振荡。

LC振荡器振荡满足两个条件：

（1）相位判据条件：反馈信号与输入信号同相，保证电路正反馈。在电路中表现为，集电极与发射极之间和基极与发射极之间回路元件的电抗性质相同，集电极与基极之间回路元件的电抗性质是相反的。

（2）振荡起振条件：反馈信号的振幅应该大于或等于输入信号的振幅，振荡器接通电源后，由于电路中存在某种扰动，这些微小的扰动信号，通过电路放大及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，产生自给偏压，引起晶体管的放大倍数减小；最后达到平衡。振荡幅度就不再增大了。振荡器有一个LC并联谐振回路，由于其选频作用，所以使振荡器只有在某一频率时才能满足振荡条件，于是就得到某一频率的振荡信号，这个振荡器就是正弦波振荡器。

本次实验采用的是电容三点式电路，在电路中与发射极相连接的两个电抗元件同为电容，也称为考毕兹电路。

实验电路图

L1、C4、C5组成了LC谐振回路，R4和R5串联起来后作为Q1总的发射极负反馈电阻，Q1发射极的直流电流流过R4和R5，这两个电阻都有直流反馈作用，能稳定三极管的工作状态。Q1发射极的交流电流则通过R5和C2到地，没有流过R4，所以只有R5存在交流负反馈作用。因此可以在获得更大的直流负反馈的同时减小交流负反馈，因为如果交流负反馈量太大，会使放大器增益下降得太多。

五：实验步骤

1.按照上图搭建实验电路。

2.调整三极管Q1的静态工作点：将万用表连接到三极管的发射极，调节RP1使三极管Q1发射极电压V E=2.4V。观察并记录输出信号的波形、幅值。

3.用示波器在节点6处观察振荡波形，调节可调电感L1使节点6处信号频率f0发生变化，记

录f0变化，测量输入端和输出端稳定时的峰值电压和相位差。

电感L1（mH）U0（mv）Ui（v）f0（kHz）

50 -64.137 2.137 149

60 -54.478 2.137 138

75 -48.184 2.137 125

85 -46.335 2.137 118

通

信

电

子

电

路

实

验

报

告

姓名：雷震宇

学号：11010391

班级：电信101

日期：2013年11月21日