实验五-三点正弦振荡电路

三点式正弦波振荡器一、 实验目的1、 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计算。2、 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。3、 研究外界条件〔温度、电源电压、负载变化〕对振荡器频率稳定度的影响。二、 实验内容1、 熟悉振荡器模块各元件及其作用。2、 进行LC振荡器波段工作研究。3、 研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。4、 测试LC振荡器的频率稳定度。三、 实验仪器1、 模块31块2、 频率计模块1块3、 双踪示波器1台4、 万用表1块四、 基本原理图5-1正弦波振荡躇（4.5MHz）将开关S1的1拨下2拨上，S2全部断开，由晶体管N1和C3、C10、C11、C4、CC1、L1构成电容反馈三点式振荡器的改良型振荡器一一西勒振荡器，电容CCI可用来改变振荡频率。

振荡器的频率约为4.5MHz〔计算振荡频率可调范围〕振荡器的频率约为4.5MHz〔计算振荡频率可调范围〕振荡电路反馈系数振荡器输出通过耦合电容C5〔10P〕加到由N2组成的射极跟随器的输入端，因C5容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号经N3调谐放大，再经变压器耦合从P1输出。五、1五、1、2、根据图5-1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。1〕将开关S1拨为“01”，S2拨为“00”，构成LC振荡器。2〕改变上偏置电位器W1，记下N1发射极电流Ieo(=Ve/R11，R11=1K)〔将万用表红表笔接TP2,黑表笔接地测量VE〕，并用示波测量对应点TP4的振荡幅度VP-P，填于表5-1中，分析输出振分析思路：静态电流ICQ会影响晶体管跨导gm，而放大倍数和gm是有关系的。在饱和状态下〔ICQ过大〕，管子电压增益AV会下降，一般取ICQ=〔1巧mA〕为宜。3、测量振荡器输出频率范围将频率计接于P1处，改变CC1，用示波器从TP8观察波形及输出频率的变化情况，记录最高频六、实验报告1、振荡器静态工作点对振荡幅度的影响振荡状态Vp-pIeo起振V停振振幅最大不失真V

振幅最大失真mA测量振荡器输出的频率范围测量值计算值fmaxfmin七、实验分析通过本次实验掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计算。通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。温度对振荡器频率稳定度的影响。通过做实验过程中懂得了很多的知识。软件仿真实验〔PSpice)LC西勒振荡器仿真图Rb改变时ic和ie的变化曲线:iiiiiiiiIiiiIiiiiiii1--t~~i—r—r-■iiii—r—r■■r-■i—■ ■iiiiiiiiii—r—r--r_-1—■ ■ii‘■-r--nr-_r—-t__iiii■ ■■Iiiii—t—i—r-■i—iiii—t--i—r—r■■■ i i iiiiiiiii..十,十•十十"iiiii > i■> > i■":■■十■■:“十“IIII…qiiiiiii■illiiii…：・■十十-.iiii4 "iiiiiiiiiiiiiiiDill™'4<T"4—r--■ i“:„■-j.-.'......iii..'..J...L..■_.一:…厂了二….j...till-X.Dilliiii'..J...iiiiHill.■...L..'.J...ii(1■ ■■Iiiri■■iiFTFliiiii [rictiiii1—i—FTiiiiirrriiiiiric\■■iiitrt■■iirnriiiiiirrriiiiirrr■■ii■二■%iiiii.Iiii■■iii iii■ 1iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiIiii■ii■■■■■■■■■ ■ii■■■■■a■ ■■ ■ii■■■■■■■■■ ■■I:j.—~r~■~rr-■i--> >i■iiiirt--r--t--iiiiiiii…「一「一「：一一iiii■--i---r--rt■■iiiiIlliIlli…尸十.咔一十-.■ ■■Iniiiiiii-— --h--H---!■-：-!1十.IIIIiiiiiiii :--h--H 1 「f―~iiiiiiiiIIIIIIII■IIIIIIIiiiiiiii—-H-■-iiii■ill---4 : I----：---11i1i1 ■iii::■■iiIlli11Ii1 1i1IIIIiiiiIlli1i1 1IIIIiiiiIIII;;1"LJLL」_!_11—1;11-~,ci i i 1L iJ—iiii-L"二…：…Illi...1...L..I..J...1TrTHLJ1 1I-士七闩..1 1 1IIIIJ—X-„I..X—rvriIIII...1...1...L..J._.iiiiL-.J...L.-X—iir--viiiiJ—X—L—JL-.—厂~丫riiiii,„L..XL-J._.rnrriiiii...L—A--L—J-—IIII...J. L-.X-.IIII.L-L-.J...rnrriiiii—L——i—r—r■iii.-I.-X—L—J...iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii![:"IIIIIiiiiiiiiii1iiiiiiiiill)IiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiIiiiiiiiiiiiiiiiiiii■illiiii‘--q--t-T~-T~'—r~~T--r~"i—...J— r■■T"T-"T--~t——~~r—r--r-~i—i"~t~_r■■t■■一十十十”一Illiqiiiiiii-H-U…一..J-'.-*.'-.4 111illn十•十m…■iiiIIIIri—r■-1iiiii—rr-~t-iiiii—r—iiii-■r —riiiiiiir—rr—tiiiii—i—rviiiii ir—riiiiir—rr—i■■iii—rrtiiiir—rtiiii--r—rriiiiii— r—IIII[i IDE HE KS IDE 弓弥 散 7EG 小辈 知瓦 IMF 1L-3KI2QEI：Q1E4I|Ql;e|列JiL（二）反馈系数F的变化，对振荡器起振时间的影响改变C107的值，进行瞬态分析时的振荡波形：C107等于500pf时的振荡波形：BiHtdri■ndch«cF>d.nc-amNh|XmChlTlkr'Dwfri由1斗曲H|XjWLdCxiJtilair笊例■”缘12BiHtdri■ndch«cF>d.nc-amNh|XmChlTlkr'Dwfri由1斗曲H|XjWLdCxiJtilair笊例■”缘12屁・顷：顷涵■】［秘W[Trait£ijridr1Cm1QF2D»rMhXXUriur2£Uu£llEHUSfiDtlKir2L!E0：tl-i.umra.QH工QT?!1（三）观测输出信号的频谱取Rb=50k,C107=1000pf列表比较反馈系数F变化时，起振时间的变化规律。结果满足反馈系数越小，起振越困难的结论。C107500pf1000pf1500pf2000pf反馈系数F起振时间（四）思考题当晶体管的特征频率及结电容发生变化时，对振荡器的起振及振荡频率有何影响？晶体管通过极间电容对w的影响，从而影响振荡频率。晶体管极间电容是振荡回路的一部分，受结温和工作电压，电流变化的影响，是一个很不稳定的因素。频率稳定度是振荡器的一项十分重要技术指标，它表示在一定的时间范围内或一定的温度、湿度、电压、电源等变化范围内振荡频率的相对变化程度，振荡频率的相对变化量越小，则说明振荡器的频率稳定度越高。改善振荡频率稳定度，从根本上来说就是力求减小振荡频率受温度、负载、电源等外界因素影响