实验二lc电容反馈式三点式振荡器

实验二  LC电容反馈式三点式振荡
一、实验目的
1.熟悉电容三点式振荡器(考毕兹电路)、改进型电容三点式振荡器(克拉泼电路及西
勒电路)的电路特点、结构及工作原理。
2.掌握振荡器静态工作点调整方法。
3.熟悉频率计、示波器等仪器的使用方法。
二、预习要求
1.复习LC振荡器的工作原理。
2.分析图1电路的工作原理,及各元件的作用。结合图2的等效电路,思考怎样跳线
连接,才能构成三种不同的电容三点式振荡电路。
三、实验仪器设备
1.双踪示波器
2.频率计
3.万用表
4.TPE-GP5通用实验平台
5.G1N实验模块
四、实验原理及电路简介:
1.实验原理:
振荡器是一种在没有外来信号的作用下,能自动地将直流电源的能量转换为一定波形的交变振荡能量的装置。根据振荡器的特性,可将振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类,LC振荡器属于反馈式振荡器。工作时它应满足两个条件:
(1)相位条件:反馈信号必须与输入信号同相,以保证电路是正反馈电路,即电路的
总相移Σφ=φk+φF=n×3600。乙酰正丙醇
(2)振幅条件:反馈信号的振幅应大于或等于输入信号的振幅,即│ẢF│≥1,
式中Ả为放大倍数,F为反馈系数。
当振荡器接通电源后,电路中存在着各种电的扰动(如热噪声、晶体管电流的突变等),它们就是振荡器起振的初始激励。经过电路放大和正反馈的作用,它们的幅度会得到不断的加强。同时,由于电路中LC谐振回路的选频作用,只有等于其谐振频率的电压分量满足振荡条件,最终形成了单一频率的振荡信号。
2.电路特点:
图1为实验电路,V1001及周边元件构成了电容反馈振荡电路及石英晶体振荡电路。
V1002构成射极输出器。S1001、S1002、S1003、J1001分别连接在不同位置时,就可分别构成考毕兹、克拉泼和西勒三种不同的LC振荡器以及石英晶体振荡器。
精炼剂V1001V1002
R 1001R1003R 1002
R1008R 1007R 1006R1009
C 1009C1006C 1001200P R 1005GND
GND S 1002300P 510P
dvd制作1000P
S1004
200P 100P 62P
20P L 1001
6.2P
62P
100P
1000P S1003
12
J1001C1005Y 1001
10.7M H z C1007C1008P1001
R p 1001SW1001
R1010
D1001
GND +12V
R p 1002C1010P1002GND
图1  LC与晶体振荡器原理图12S1001
C T 1001C1004C1003C1002
3. 思路提示:
图2给出了几种振荡电路的交流等效电路图。
图2(a)是考毕兹电路,是电容三点式振荡电路的基本形式, 可以看出晶体管的输出、输
入电容分别与回路电容C1、C2相并联(为叙述方便,图中C1001、C1002等均以C1、C2表示,其余类推),当工作环境改变时,就会影响振荡频率
(a) 考毕兹电路        (b)克拉泼电路          (c)西勒电路      (d)皮尔斯电路                图2  几种振荡电路计入Co 、Ci 时的交流等效电路
及其稳定性。加大C1、C2的容值可以减弱由于Co 、Ci 的变化对振荡频率的影响,但在频率较高时,过分增加C1、C2,必然减小L 的值(以维持震荡频率不变),从而导致回路Q 值下降,振荡幅度下降,甚至停振。
图2(b)为克拉泼电路,回路电容1/C Σ=1/C 3+1/(C 2+C i )+1/(C 1+C o ),因C 3<<C 1、C 3<<C 2,1/C
Σ≈1/C 3, 即C Σ≈C 3, 故: 3
02121LC LC f ππ≈=∑  回路电容主要取决于C 3,从而使晶体管极间电容的影响降低。但应注意的是:C 3改变,接入系数改变,等效到输出端的负载电阻R L 也将随之改变,放大器的增益也会将发生改变,即C 3↓→R L  ↓→增益↓,有可能因环路增益不足而停振。
图2(c)为西勒电路,同样有C 3<<C 1、C 3<<C 2,故C Σ≈C 3+C 4,振荡频率为:
)(2121430C C L LC f +≈=
∑ππ V1001
L1001Ci Co V1001V1001L1001
L1001C1003C1004Ci Co C1002C1001C1003C1002Ci
手指灯Co C1001C1001C1002V1001Y1001C1005
C1002C1001
而接入系数为:132113
1111
C C C j C j C j C j p ≈++=ωωωω  由于C 4的接入并不影响接入系数,故对增益影响较小,这样不仅使电路的频率稳定性提高了,而且使得频率覆盖范围扩大。
图2(d)所示的是并联晶体振荡器(皮尔斯电路),该电路的振荡频率近似为晶体的标称频率,C 5可以减小晶体管与晶体之间的耦合作用。
五、实验内容与方法:
1. 实验内容:
(1) 分析电路结构,正确连接电路,使电路分别构成三种不同的振荡电路。
(2) 研究反馈大小及工作点对考毕兹电路振荡频率、幅度及波形的影响。
(3) 研究克拉泼电路中电容C 1003-1、C  1003-2、C 1003-3对振荡频率及幅度的影响。
(4) 研究西勒电路中电容C 1004对振荡频率及幅度的影响。
2. 实验方法:
取出G1N 模块,并将其正确固定在TPE-GP5通用实验平台的实验区上。
(1) 考毕兹电路:
a) 利用跳线端子将实验电路连接成考毕兹电路。
S1001        开路
S1002        按需要接入C1002的值
S1003        接C1003-4(1000P)
S1004        开路
b) 调整静态工作点,使Ue 分别为1V 、1.5V 、2V 时,测量C1=200pf 、C1002=1000pf 的幅度、频率及波形。
Ue 幅值 频率 备注
1Vlc谐振
1.5V
2V
c) 固定Ue=1V ,C1=200pf ,改变C1002的值,测量幅度、频率计波形。
C1002 幅值 频率 备注
510P
300P
问题:分析比较测量数据,可以得出什么结论?
(2) 克拉泼电路:
a) 利用跳线端子将实验电路连接成克拉泼电路。
S1001        开路
S1002        接入C1002-3=1000pf
S1003        按需要接入C1003的值
S1004        开路
b) 固定Ue=1.5V ,C1001=200pf ,C1002-3=1000pf ,改变C1003的数值测量幅
度、频率及波形。
C1003 幅值频率备注
1000P
100P
62P
6.2P
问题:分析比较测量数据,可以得出什么结论?
(3)西勒电路:
a)利用跳线端子将实验电路连接成西勒电路。
S1001        开路
S1002        C1002-3(1000pf)
S1003        C1003-2(62pf)
S1004        按需要接入C1004的值
b)固定Ue=2V,C1001=200pf,C1002-3=1000pf,改变C1004的数值测量幅度、
频率及波形。
C1004 幅值频率备注
200P
100Pwww.hgnc
62P
20P
问题:分析比较测量数据,可以得出什么结论?
六、实验报告要求
1.写明实验目的。
2.写明实验所用仪器设备。
3.画出实验电路的交流等效电路。
文- 汉语汉字编辑词条
文,wen,从玄从爻。天地万物的信息产生出来的现象、纹路、轨迹,描绘出了阴阳二气在事物中的运行轨迹和原理。
故文即为符。上古之时,符文一体。
古者伏羲氏之王天下也,始画八卦,造书契,以代结绳(爻)之政,由是文籍生焉。--《尚书序》
依类象形,故谓之文。其后形声相益,即谓之字。--《说文》序》
仓颉造书,形立谓之文,声具谓之字。--《古今通论》
(1) 象形。甲骨文此字象纹理纵横交错形。"文"是汉字的一个部首。本义:花纹;纹理。
(2) 同本义[figure;veins]
文,英语念为:text、article等,从字面意思上就可以理解为文章、文字,与古今中外的各个文学著作中出现的各种文字字形密不可分。古有甲骨文、金文、小篆等,今有宋体、楷体等,都在这一方面突出了"文"
的重要性。古今中外,人们对于"文"都有自己不同的认知,从大的方面来讲,它可以用于表示一个民族的文化历史,从小的方面来说它可用于用于表示单独的一个"文"字,可用于表示一段话,也可用于人物的姓氏。
折叠编辑本段基本字义
1.事物错综所造成的纹理或形象:灿若~锦。
2.刺画花纹:~身。
3.记录语言的符号:~字。~盲。以~害辞。
4.用文字记下来以及与之有关的:~凭。~艺。~体。~典。~苑。~献(指有历史价值和参考价值的图书资料)。~采(a.文辞、文艺方面的才华;b.错杂艳丽的彩)。
5.人类劳动成果的总结:~化。~物。
6.自然界的某些现象:天~。水~。
7.旧时指礼节仪式:虚~。繁~缛节(过多的礼节仪式)。
8.文华辞采,与“质”、“情”相对:~质彬彬。
9.温和:~火。~静。~雅。
10.指非军事的:~职。~治武功(指礼乐教化和军事功绩)。
11.指以古汉语为基础的书面语:552~言。~白间杂。
12.专指社会科学:~科。
13.掩饰:~过饰非。
14.量词,指旧时小铜钱:一~不名。
15.姓。
16.皇帝谥号,经纬天地曰文;道德博闻曰文;慈惠爱民曰文;愍民惠礼曰文;赐民爵位曰文;勤学
好问曰文;博闻多见曰文;忠信接礼曰文;能定典礼曰文;经邦定誉曰文;敏而好学曰文;施而中礼曰文;修德来远曰文;刚柔相济曰文;修治班制曰文;德美才秀曰文;万邦为宪、帝德运广曰文;坚强不暴曰文;徽柔懿恭曰文;圣谟丕显曰文;化成天下曰文;纯穆不已曰文;克嗣徽音曰文;敬直慈惠曰文;与贤同升曰文;绍修圣绪曰文;声教四讫曰文。如汉文帝。
折叠编辑本段字源字形
字源演变与字形比较

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