预习报告范例

电容反馈LC振荡器实验预习报告

学号姓名实验台号

一、实验目的

1、学会数字频率计的使用方法；

2、掌握常用正弦波振荡器的工作原理及其特点；

3、掌握正弦波振荡器的基本设计、分析和测试方法；

4、研究反馈系数、静态工作点、负载变化对振荡器的起振条件、振荡幅度和振荡频率的影响，从而理解正弦波振荡器的基本性能特点。

二、实验仪器

数字万用表、数字频率计、数字示波器、直流稳压电源

三、实验原理

1、振荡的原理

三端式LC正弦波振荡器的组成法则（相位条件）是：与晶体管发射极相连的两个电抗元件应为同性质的电抗，而与晶体管集电极—基极相连的电抗元件应与前者性质相反。图1所示为满足组成法则的基本电容反馈LC振荡器共基极接法的典型电路。当电路参数选取合适，满足振幅起振条件时，电路起振。当忽略负载电阻、晶体管参数及分布电容等因素影响时，振荡频率可近似认为等于谐振回路的固有振荡频率，即

（1）

式中近似等于与的串联值

（2）

图1 电容反馈LC振荡器

由图1所画出的分析起振条件的小信号等效电路如图2所示。

图2 分析起振条件的小信号等效电路

由图2分析可知，振荡器的起振条件为：

（3）

式中

为LC振荡回路的等效谐振电阻；

电路的反馈系数（4）

由式（3）看出，由于晶体管输入电阻对回路的负载作用，反馈系数并不是越大越容易起振，反馈系数太大会使增益A降低，且会降低回路的有载值，使回路的选择性变差，振荡波形产生失真，频率稳定性降低；所以，在晶体管参数一定的情况下，可以调节负载和反馈系数，保证电路起振。的取值一般在0.1—0.5 之间。

图1所示的振荡器，由于晶体管各电极直接和振荡回路元件L、、并联，而晶体管的极间电容（主要是结电容）又随外界因素（如温度、电压、电流等）的变化而变化，因此振荡器的频率稳定性不够高。为了提高振荡器的频率稳定性，实际中更多的采用能够减小晶体管与回路之间耦合的改进型电容反馈振荡器。

2、实验电路

本实验采用西勒振荡器，图3所示为实验电路图（开关K₄、K₅断开）。

3、实验电路分析

（1）电路中各元件的作用

图3所示的振荡器电路是在图1电路的基础上引入串并联电容C₅和C₆且满足条件、，从而大大减小了晶体管极间参数对振荡频率的影响。振荡频率的改变通过调节微调电容C₆实现，频率调节方便，波段覆盖系数大，波段内输出电压平稳。图中DW₁、R₁、R₂和R₄构成晶体管BG1的偏置电路，R₃ 是集电极直流负载电阻。改变DW₁可改变晶体管BG₁的工作点。BG₂ 和电阻R₉、电位器DW₂组成的射极跟随器起隔离作用，以防止测量时或振荡器输出信号作它用时的负载影响振荡电路；R₅用来模拟负载的变化，用来研究负载对振荡器性能的影响。C₁基极旁路电容，C₂、C₃、C₅、C₆、L₁构成LC选频回路。

图3 西勒振荡器

（2）交流通路

图3电路的高频交流通路如图4所示。

图4 图3西勒振荡器的交流通路

该振荡器的振荡频率主要有C₅、C₆、L₁决定，近似为：

（5）

反馈系数近似等于：

（6）

四、实验步骤及内容

准备：接通电路电源。

（一）静态工作点（晶体管偏置）不同对振荡器振荡频率、幅度和波形的影响

1、K₁、K₂ 均置于1—2，K₃、K₄断开，用示波器和频率计在B点监测。调整DW₁，使振荡器振荡；微调C₆，使振荡频率在4MHz左右。

2、调整DW₁，使BG₁工作电流逐点变化，可用万用表在A点通过测量发射极电阻R₄两端的电压得到（R₄=1kΩ）。振荡器工作情况变化及测量结果如表1所示：

表1 静态工作点变化对振荡器的影响

最佳静态工作点=

（二）反馈系数不同对振荡器振荡频率、幅度和波形的影响

保持静态工作点电流为最佳值，即调整DW₁使振荡输出幅度尽量大且不失真。改变K₁、K₂的位置，即选用不同反馈系数，振荡器工作变化情况及测量结果如表2所示：。

表2 反馈系数变化对振荡器的影响测量条件：=

该工作点下的最佳反馈系数是：

= C₂= pF C₃= pF

（三）振荡器频率范围测量

在最佳反馈条件下，调整C₅从最大到最小，观察并记录振荡器的振荡频率的变化。

= MHz = MHz

（四）负载变化对振荡器的影响

1、K₃断开的情况下，将振荡器的振荡频率调整到4MHz左右，此时频率= MHz，幅度= V。

2、将K₃分别接1—2、1—3、1—4的位置，即接入不同的负载电阻R₅，测得的相应的频率和幅度及计算结果如表3所示。

表3 负载变化对振荡器的影响测量条件：= MHz，幅度= V

由表3知：负载变化对振荡器工作频率的影响是：

负载变化对振荡器输出幅度的影响是：

五、思考题

（要求：认真回答实验后的思考题）

第二篇：预习报告范例[1]