高频实验-LC振荡电路

LC与晶体振荡器实验

一、实验目的

1、 了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。 2、 比较静态工作点和动态工作点，了解工作点对振荡波形的影响。 3、 测量振荡器的反馈系数、波段覆盖系数、频率稳定度等参数。 4、 比较LC与晶体振荡器的频率稳定度。 二、实验仪器设备 高频电子线路实验箱 60M双踪示波器 频率计

三、实验原理

三点式振荡器包括电感三点式振荡器(哈脱莱振荡器)和电容三点式振荡器(考毕兹振荡器)，其交流等效电路如图1-1：

图1-1

三点式振荡器

1、起振条件

（1）、相位平衡条件：Xce和Xbe必需为同性质的电抗，Xcb必需为异性质的电抗，且它们之间满足下列关系：

（2）、幅度起振条件：

式中： qm——晶体管的跨导，

Pu——反馈系数， Au——放大器的增益

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《高频电子线路》实验指导

qie——晶体管的输入电导 qoe——晶体管的输出电导 qL——晶体管的等效负载电导 Fu一般在0.1~0.5之间取值

2、电容三点式振荡器

(1)、电容反馈三点式电路——考毕兹振荡器

图1-2是基本的三点式电路，其缺点是晶体管的输入电容Ci和输出电容Co对频率稳定度的影响较大，且频率不可调。

(b)、交流等效电路 图1-2 考毕兹振荡器

（2）、串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼振荡器

电路如图1-3所示，其特点是在L支路中串入——个可调的小电容C3，并加大Cl和C2的容量，振荡频率主要由C3和L决定。C1和C2主要起电容分压反馈作用，从而大大减小了Ci和Co对频率稳定度的影响，且使频率可调。

(a)、考毕兹振荡器

(a)、克拉泼振荡器 (b)、交流等效电路

图1-3、克拉泼振荡器

（3）、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器

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《高频电子线路》实验指导

(a)、西勒振荡器 (b)、交流等效电路

图1-4、西勒振荡器

电路如图1-4所示，它是在串联改进型的基础上，在L1两端并联一个小电容C4，调节C4可改变振荡频率。西勒电路的优点是进一步提高电路的稳定性，振荡频率可以做得较高，该电路在短波、超短波通信机、电视接收机等高频设备中得到非常广泛的应用。本实验箱所提供的LC振荡器就是西勒振荡器。 3、晶体振荡器

本实验箱提供的晶体振荡器电路为并联晶振b-c型电路，又称皮尔斯电路，其交流等效电路如图1-5所示。

图1-5

皮尔斯振荡器

四、实验内容及步骤

开启实验箱，在实验板上找到与本次实验内容相关的单元电路，并对照实验原理图，认清各个元器件的位置与作用，特别是要学会如何使用“短路帽”来切换电路的结构形式。 （一）、调整和测量西勒振荡器的静态工作点：

1、组成LC西勒振荡器：短接K1011-2、K1021-2、K103 1-2、K1041-2，并在C107处插入1000p的电容器，这样就组成了LC西勒振荡器电路。用示波器在测试点TP102观测LC振荡器的输出波形。

2、调整静态工作点：短接K104 2-3（即短接电感L102），使振荡器停振，然后调整电阻R101的值，使三极管BG101的发射极对地直流电压Ueq=0.5V（此处用DC档测量）。 3、测量发射极电压：短接K104 1-2，使西勒振荡器恢复工作，测量BG102的发射极电压Ue。

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试验图如图

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