文档介绍:隔频实验报告
实验名称:LC晶体正弦波振荡电路实验
南京理工大学紫金学院电光系
一、实验目的
进一步学习掌握正弦波振荡电路的相关理论。
掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理,熟悉其各元件功能;熟悉静态工作 点、耦合电容、反馈系数、隔频实验报告
实验名称:LC晶体正弦波振荡电路实验
南京理工大学紫金学院电光系
一、实验目的
进一步学习掌握正弦波振荡电路的相关理论。
掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理,熟悉其各元件功能;熟悉静态工作 点、耦合电容、反馈系数、等效
Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响。
熟悉LC振荡器频率稳定度,加深对LC振荡器频率稳定度的理解。
二、实验基本原理与电路
1. LC振荡电路的基本原理
L C振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。L C振荡器是指振荡回路 是由LC元件组成的。从交流等效电路可知:由LC振荡回路引出三个端子,分 别接振荡管的三个电极,而构成反馈式自激振荡器,因而又称为三点式振荡器。 如果反馈电压取自分压电感,则称为电感反馈L C振荡器或电感三点式振荡器; 如果反馈电压取自分压电容,则称为电容反馈L C振荡器或电容三点式振荡器。 在几种基本高频振荡回路中,电容反馈L C振荡器具有较好的振荡波形和稳定 度,电路形式简单,适于在较高的频段工作,尤其是以晶体管极间分布电容构成 反馈支路时其振荡频率可高达几百M H Z〜G H Z。
普通电容三点式振荡器的振荡频率不仅与谐振回路的LC元件的值有关,而且还 与晶体管的输入电容G以及输出电容G有关。当工作环境改变或更换管子时, 振荡频率及其稳定性就要受到影响。为减小G、G的影响,提高振荡器的频率 稳定度,提出了改进型电容三点式振荡电路一一串联改进型克拉泼电路、并联改 进型西勒电路,分别如图2-1和2-2所示。
图2-1克拉泼振荡电路
图2-2西勒振荡电路
串联改进型电容三点式振荡电路一一克拉泼电路振荡频率为:
其中。二由下式决定
1 1 1 1
— 1 1
a c C1+Co C2+G 选q»c, c2 »c时,振荡频率气可近似写成
1
这就使口。几乎与G和G•值无关,提高了频率稳定度。
振荡幅度取决于折合到晶体管ce端的电阻R',可以推出:
R'=n2R 三毕* = -4 - g
好C「屈LC;
由上式看出,G、过大时,R'变得很小,放大器电压增益降低,振幅下降。
还可看出,R'同振荡器侃。的三次方成反比,当减小C以提高频率侃。时,R'的值 急剧下降,振荡幅度显著下降,甚至会停振。另外,用作频率可调的振荡器时, 振荡幅度随频率增加而下降,在波段范围内幅度不平稳,因此,频率覆盖系数(在 频率可调的振荡器中,高端频率和低端频率之比称为频率覆盖系数)不大,约为 -
并联改进型电容三点式振荡电路一一西勒电路回路谐振频率切。为
其中,回路总电容。变为
孕。+ ~~r
1 1
ci + Co c. + g c3
选q»c, G»c时,G三C + C3,这就使饥值几乎与G和G无关,提高了 频率稳定度。
折合到晶体管输出端的谐振电阻R'是
R‘= n2 R = n2QcD0L
其中接入系数〃和C无关,当改变C时,,1、L、。都是常数,则R'仅随切。一次 方增长,易于起