正弦波振荡电路的研究实验.pdfVIP

实验四 正弦波振荡电路的研究 一、实验目的 1、 掌握三点式 LC 振荡器的基本原理； 2 、 掌握正弦波振荡器电路的起振条件，振荡电路设计及电路参数计算； 3、通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小对起振和振荡幅度的影响； 4 、 掌握石英晶体振荡器的工作原理，设计方法； 5、了解变容二极管的基本原理与压控振荡器的设计方法。 二、实验仪器 1、示波器 一台 2 、万用表 一块 3、调试工具 一套 4 、扫频仪 三、实验原理和相关知识 正弦波振荡电路是高频电路中最常用的单元电路之一。振荡电路的特点是：不需要输入 信号控制，电路自身可以把直流能量转换为某一特定频率和特定幅度的交流能量输出。 能够实现振荡的电路可以分为反馈型和负阻型两种。其中反馈型振荡器是具有正反馈条 件的放大器，是工程上常用的起振电路。 1、反馈型振荡器的起振条件： 反馈型振荡器要产生稳定频率和振幅的波形，必须满足以下两个条件： （1） 相位条件 （2 ） 振幅条件 A F 1 ⎧ o 即： A Fo ＞1 ⎨ (4-1) ϕ ϕ π 2 A =+( ⎩ F1, n 1, ) n ± L 其中， A0 为振荡电路工作点处的电压放大倍数， F 为振荡电路的反馈系数。振荡器的 起振条件是，振幅在平衡状态时，闭环增益等于 1。闭路总相移为零或者2π 的整数倍。 在众多满足振幅和相位条件的振荡电路中，以 LC 三点式正弦波振荡应用最广泛，通常 又将其分为电容三点式振荡电路和电感三点式振荡电路。 2、衡量振荡器性能的主要技术指标有： （1）中心频率：即振荡器输出信号的频率f 0 。对于一个简单的LC 振荡器，理论上其 f LC1≈/ 2 π 。 工作频率： （2 ）频率稳定度：在一定时间内，振荡器的实际工作频率与标称频率之间的偏差，称 为振荡频率的稳定度。可用 f Δf / 0 表示。 （3 ）绝对准确度： =Δf f −f 0 (4-2) f f f − Δ 0 （4 ）相对准确度： (4-3) f 0 f 0 3 、三点式振荡器起振条件的判断准则 如图 4-1 所示，是一个典型的三点式电路的等效交流通路，为了满足相位平衡条件， 该三点式振荡器的起振条件必须满足以下条件： X X X 0 he =++ ce ch (4-4) c