电容三点式正弦波振荡器实验数据分析

课程设计报告

课题名称 _____电容三点式正弦波振荡器__

学 院 电子信息学院

专 业 通信工程

班 级

学 号

姓 名 好人

指导教师 陈布雨

绪论 振荡器是用来产生重复电子信号（通常是正弦波或方波）的电子元件，其构成的电路叫振荡电路。能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。种类很多，按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电感振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科研等方面。

振荡器的种类很多，使用范围也不相同，但是它们的基本原理都是相同的，都要满足起振、平衡和稳定条件。振荡器可以分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。按照产生振荡的工作原理，振荡器可分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。所谓反馈式振荡器，就是利用正反馈原理构成的振荡器，是目前用的最广泛的一类振荡器。所谓负阻式振荡器，就是利用正反馈有负阻特特性的器件构成的振荡器。在这种电路，负阻所起的作用，是将振荡器回路的正阻抵消以维持等幅振荡。反馈式振荡器电路，有变压器反馈式振荡电路，电感三点式振荡电

高频电子线路实验报告 三点式正弦波振荡器

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 3 1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

实验原理图见下页图1。

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

北京理工大学5系通信电路与系统实验报告。尚有不足,仅供参考

实验一 电容反馈三点式振荡器的实验研究

一. 实验目的

1) 通过实验深入了解电容反馈三点式振荡器的工作原理，熟悉改进型电容反馈三点式振

荡器的构成及电路中各元件的作用。

2) 研究不同的静态工作点对振荡器的起振、振荡幅值和振荡波形的影响。 3) 学习使用示波器和数字式频率计测量高频振荡频率的方法。 4) 观察电源电压和负载变化对振荡幅值、频率及频率稳定性的影响。

二. 实验仪器及设备

1) 双踪示波器

SS-7804型 HC-F1000型 WXJ-30F型 DT9202A型

1台 1台 1台 1台

2) 数字式频率计 3) 直流稳压电源 4) 数字万用表 5) 实验电路板

三. 实验内容

电路原理图如下：

图1.改进型电容反馈振荡器实验电路

北京理工大学5系通信电路与系统实验报告。尚有不足,仅供参考

1. 晶体管静态工作点不同时对振荡器输出幅值和波形的影响。

1) 接通+12V电源，调节电位器W1（依据书上的原理图为准）使振荡器振荡，此时用示

波器在4点刚好观察到不失真的正弦电压波形。

2) 调节W1使振荡管静态工作点电流 在0.5mA~4mA之间变化，用示波器测量并记录

4点的幅值与波形变化情况，绘制出

设计高频振荡电路的一种思路。

实验一 电容三点式及石英晶体振荡器

一、实验目的

1、掌握电容三点式振荡器的基本原理、振荡频率的计算及调整方法。 2、掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。 3、掌握石英晶体振荡器的基本特性。 二、实验仪器

双踪示波器，数字万用表，高频电路实验装置

三、实验原理

1、电容三点式振荡器 实验电路见图1-1，是一个克拉泼式电路。改变电阻RP可改变三极管的集电极电流，由欧姆定律，IEQ UERE，该电路中RE 1 k 。该电路的正反馈系数由C和C 决定，电阻R用于改变选频电路的品质因数Q。改变电容CT可改变振荡器的振荡频率，当C

CT

，C

CT

时，

f0 12πL1CT

。 +12V

OUT

C

2、石英晶体振荡器

串联型石英晶体振荡器的原理电路见图1-2。石英晶体的品质因数很高，因此该电路仅在石英晶体的串联谐振频率附近满足起振的振幅条件，频率稳定性极高，但振荡频率不易改变。

+12

V C

OUT

四、实验内容及步骤

设计高频振荡电路的一种思路。

（一）LC振荡电路——克拉泼电路

1、CT对振荡频率和输出电压的影响

按图1-l连接电路，改变RP使IEQ 2 mA，取C 120pF，C 680pF， 110k ，用频率计测量振荡频率，用示波器测

设计高频振荡电路的一种思路。

实验一 电容三点式及石英晶体振荡器

一、实验目的

1、掌握电容三点式振荡器的基本原理、振荡频率的计算及调整方法。 2、掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。 3、掌握石英晶体振荡器的基本特性。 二、实验仪器

双踪示波器，数字万用表，高频电路实验装置

三、实验原理

1、电容三点式振荡器 实验电路见图1-1，是一个克拉泼式电路。改变电阻RP可改变三极管的集电极电流，由欧姆定律，IEQ UERE，该电路中RE 1 k 。该电路的正反馈系数由C和C 决定，电阻R用于改变选频电路的品质因数Q。改变电容CT可改变振荡器的振荡频率，当C

CT

，C

CT

时，

f0 12πL1CT

。 +12V

OUT

C

2、石英晶体振荡器

串联型石英晶体振荡器的原理电路见图1-2。石英晶体的品质因数很高，因此该电路仅在石英晶体的串联谐振频率附近满足起振的振幅条件，频率稳定性极高，但振荡频率不易改变。

+12

V C

OUT

四、实验内容及步骤

设计高频振荡电路的一种思路。

（一）LC振荡电路——克拉泼电路

1、CT对振荡频率和输出电压的影响

按图1-l连接电路，改变RP使IEQ 2 mA，取C 120pF，C 680pF， 110k ，用频率计测量振荡频率，用示波器测

目 录

引言 ................................................................... 1 1 设计要求 ............................................................ 1 2 设计构思及理论 ..................................................... 1

2.1 设计思路 ............................................................ 1 2.2 设计构思的理论依据 ................................................... 3

3 系统电路的设计及原理说明 .......................................... 4

3.1 系统框图及说明 ...................................................... 4 3.2 电路设计说明 ..............................

第6章 正弦波振荡器

6.1 概 述

本章讨论的是自激式振荡器，它是在无需外加激励信号的情况下，能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量电路。

振荡器的分类：

按波形分：正弦波振荡器和非正弦波振荡器 按工作方式：负阻型振荡器和反馈型振荡器 按选频网络所采用的元件分：

LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等类型 本章主要讨论

? 反馈型正弦波振荡器的基本工作原理 ? 振荡器的起振条件 ? 振荡器的平衡条件 ? 振荡器的平衡稳定条件

? 正弦波振荡器三端电路的判断准则

? 正弦波振荡器的电路特点、频率稳定度等性能指标

+VCC 6.2 反馈型振荡器基本工作原理

+ C vo L M + 实际中的反馈振荡器是由反馈放大器演变而来，vf – – 如右图。 2 K 若开关K拨向―1‖时，该电路则为调谐放大器，当

+ 1 输入信号为正弦波时，放大器输出负载互感耦合变压

+ R器L2上的电压为vf ，调整互感M及同名端以及回路vi b2 Re Ce – 参数，可以使 vi = vf 。

此时，若将开关K快速拨向―2‖点，则集电极电路和基极电路都维持开关K接到―1‖点时的状态，即始终

维持着与vi相同频率的正弦信号。这时，调谐放大器就变为

第6章 正弦波振荡器

6.1 概 述

本章讨论的是自激式振荡器，它是在无需外加激励信号的情况下，能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量电路。

振荡器的分类：

按波形分：正弦波振荡器和非正弦波振荡器 按工作方式：负阻型振荡器和反馈型振荡器 按选频网络所采用的元件分：

LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等类型 本章主要讨论

? 反馈型正弦波振荡器的基本工作原理 ? 振荡器的起振条件 ? 振荡器的平衡条件 ? 振荡器的平衡稳定条件

? 正弦波振荡器三端电路的判断准则

? 正弦波振荡器的电路特点、频率稳定度等性能指标

+VCC 6.2 反馈型振荡器基本工作原理

+ C vo L M + 实际中的反馈振荡器是由反馈放大器演变而来，vf – – 如右图。 2 K 若开关K拨向―1‖时，该电路则为调谐放大器，当

+ 1 输入信号为正弦波时，放大器输出负载互感耦合变压

+ R器L2上的电压为vf ，调整互感M及同名端以及回路vi b2 Re Ce – 参数，可以使 vi = vf 。

此时，若将开关K快速拨向―2‖点，则集电极电路和基极电路都维持开关K接到―1‖点时的状态，即始终

维持着与vi相同频率的正弦信号。这时，调谐放大器就变为

1．在自激振荡电路中，下列哪种说法是正确的 （ C ） A．LC振荡器、RC振荡器一定产生正弦波 B．石英晶体振荡器不能产生正弦波 C．电感三点式振荡器产生的正弦波失真较大 D．电容三点式振荡器的振荡频率做不高 2．正弦振荡器中选频网络的作用是 （ A ） A．产生单一频率的正弦波 B．提高输出信号的振幅 C．保证电路起振 3．在高频放大器中，多用调谐回路作为负载，其作用不包括 （ D ） A．选出有用频率 B．滤除谐波成分 C．阻抗匹配 D．产生新的频率成分 4．正弦波振荡器中正反馈网络的作用是 （ A ）

A． 保证产生自激振荡的相位条件 B． 提高放大器的放大倍数，使输出信号足够大 C． 产生单一频率的正弦波 5．电容三点式LC正弦波振荡器与电感三点式LC正弦波振荡器比较，优点是 （

实验十 RC桥式正弦波振荡器

一、实验目的

1、 学习RC桥式正弦波振荡电路的组成及振荡条件。

2、 学会设计、调试RC桥式正弦波振荡电路和测量电路输出波形的频率、幅度。

二、预习要求

1、 预习RC桥式正弦波振荡电路的构成，工作原理、了解各元器件的作用。 2、 RC桥式正弦波振荡电路的起振条件、频率的计算。

三、实验设备及仪器

智能网络型实验台、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、函数信号发生器。

四、实验内容及步骤

1、按图10.1接线。该电路为RC桥式正弦波振荡电路，可用来产生频率可调、波形较好的正弦波。电路由放大器和反馈网络组成。

图10.1 RC桥式正弦波振荡电路

2、有稳幅环节的文氏电桥振荡器

① 将开关K1拨到1，此时R＝R3＝R4＝10kΩ、C＝C2＝C3＝0.01μF。接通电源，用示波

器观察有无正弦波电压Vo输出。若无输出，可适当调节P1，使Vo为无明显失真、稳

定的正弦波。用示波器和毫伏表测量Vo、Vf的峰－峰值、有效值和输出频率fo，并填入表10.1和表10.2中。

表 10.1

② 3－4连接，5－6连接，此时R＝R3＝R4＝10kΩ、C＝C1//C2＝C3//C4＝0.02μF时的Vo

波形，要求在波形不失真的情况下，用示波器和毫伏表测量