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1、高频电子线路实验指导实验一：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、（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0.10.5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。(a)、考毕兹振荡器(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
3、大大减小了Ci和Co对频率稳定度的影响，且使频率可调。(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(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
4、-5所示。图1-5皮尔斯振荡器四、实验内容指导开启实验箱，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。 作为第一次接触本实验箱，特对本次实验的具体线路作如下分析； 电阻R101R106为三极管BG101提供直流偏置工作点，电感L101既为集电极提供直流通路，又可防止交流输出对地短路，在电阻R105上可生成交、直流负反馈，以稳定交、直流工作点。用“短路帽”短接切换开关K101、K102、K103的1和2接点（以后简称“短接Kxxx -”）便成为LC西勒振荡电路，改变C107可改变反馈系数，短接 K1
5、01、K102、K103 2-3，并去除电容C107后，便成为晶体振荡电路，电容C106起耦合作用，R111为阻尼电阻，用于降低晶体等效电感的Q值，以改善振荡波形。在调整 LC振荡电路静态工作点时，应短接电感L102（即短接K104 2-3）。三极管BG102等组成射极跟随电路，提供低阻抗输出。本实验中LC振荡器的输出频率约为1.5MHz，晶体振荡器的输出频率为6MHz，调节电阻R110，可调节输出的幅度。经过以上的分析后，可进入实验操作。接通交流电源，然后按下实验板上的+12V总电源开关K1和实验单元的电源开关K100，电源指示发光二极管D4和D101点亮。（一）、调整和测量西勒振荡器的静态
6、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。4、调整振荡器的输出：改变电阻R110值，使LC振荡器的输出（TP102）幅度VLo为1.5VP-P
7、；改变电容C110，使LC振荡器的输出（TP102）频率f0为1.5MHz。（二）、观察反馈系数Kfu对振荡电压的影响：原理可知反馈系数Kfu=C106/C107。按下表改变电容C107的值，在TP102处测量振荡器的输出幅度VL（保持Ueq=0.5V），记录相应的数据，并绘制VL=f（C）曲线。C107(pf)220330560100020003300VL(p-p)（三）、测量振荡电压VL与振荡频率f之间的关系曲线，计算振荡器波段覆盖f max/ f min： 在C107处插入任意一个电容，改变C110值，在测试点TP102观察VL随f的变化规律，并找出振荡器的最高频率fmax和最低频率fmin ，并计算覆盖系数。fmin按顺序任意取值fmaxf (KHz)VL(p-p)C107= f max = 和fmin= ，f max/ f min= 五、实验报告要求1、 给出实验目的、实验原理、实验步骤和实验数据；2、 画出振荡波形；3、 根据实验数据在坐标纸上绘制Vf曲线；1 第 页(共5页)
