电容三点式振荡器

一、试验目的

１、观察LC振荡器的产生和稳定过程，并检验谐振时环路增益AF=1。

２、观察电容三点式振荡器的谐振频率。

３、研究影响振荡频率的主要因素。

４、研究LC选频回路中电容比值对维持振荡器所需的放大器电压增益的影响。

二、实验器材

直流电源１个

NPN三极管２N3904１个

电容：

0.01uF 3个，

0.02u

F、0.1uF各一个

电感：０.５mH、1mH、10mH各１个

电阻：500Ω、5KΩ、10KΩ各1个示波器1台

三、实验原理

LC振荡器有基本放大器、选频网络和正反馈网络三个部分组成。为了维持震荡，放大器的环路增益应该等于1，即

AF=1

因为在谐振频率上振荡器的反馈系数为C1/C2，所以维持振荡所需的电压增益应该是电容三点式振荡器的谐振频率为

在实验中可通过测量周期T来测定谐振频率，即

放大器的电压增益可通过测量峰值输出电压Vop和输入电压Vip来确定，即

四、试验步骤

１、在EWB平台上建立如图１所示的实验电路，示波器按图设置。

２、单击仿真开关运行动态分析，等振荡稳定后按F9暂定。

３、测量周期T、输出峰值电压Vop 、及输出与输入之间的相位差。

图１电容三点式振荡器

４、根据步骤3册出的周期计算谐振频率。

５、根据LC选频回路的原件值计算谐振频率。

６、根据步骤3输出与输入峰值电压的测量值，计算放大器的电压增益。

７、根据C1和C2的原件值计算维持振荡所需的电压增益。

８、将LC回路的电感L改为

0.5mH。单击仿真开关运行动态分析，等振荡稳定后按F9暂停。测量周期T、输出峰值电压Vop和输入峰值电压Vip。

９、根据步骤8周期T的测量值计算振荡频率f0。

１０、根据新的电感值L计算振荡频率f0。

１１、将电容C1改为

0.01uF。单击仿真开关运行动态分析，等振荡稳定后按F9暂定。测量周期T、输出峰值电压Vop和输入峰值电压Vip。

１２、根据步骤11的周期测量值计算振荡频率。

１３、根据新的电容值C1计算振荡频率。１４、根据步骤11输出和输入峰值电压的测量值计算放大器的电压增益。

１５、根据LC回路的C1和C2计算维持振荡所需的电压增益

A.。

五、思考与分析

１、为什么在振荡建立的过程中，峰值输出电压从0增长到稳定值所需的时间超过1个周期T?

２、振荡频率的测量值与步骤

5、10及13的计算之比较，情况如何？

３、放大器电压增益的测量值与步骤7及15的计算之比较，情况如何？

４、电感值L改变后对振荡频率和峰值输出电压有何影响？

５、在步骤11中电容值C1的变化对放大器的电压增益和振荡频率由何影响？

６、在步骤3中放大器输出与输入信号之间的相位差有多大？是否能满足正反馈的要求？

７、为什么只有环路增益等于1才能产生振荡？

８、影响电容三点式振荡频率的主要因素是什么？