实验九 LC正弦波振荡器.ppt

实验九 LC正弦波振荡器
一、实验目的

1. 掌握变压器反馈式LC正弦波振荡器的调整和测试方法。
2. 研究电路参数对LC振荡器起振条件及输出波形的影响。
二、实验设备
1. +12V直流电源 2. 双踪示波器
3. 交流毫伏表 4. 直流电压表
5. 函数信号发生器 6. 振荡线圈
7. 晶体三极管3DG6 1只(或9011 1 只),3DG12 1只(或9013 1只)
8. 电阻器、电容器若干
三、实验内容
LC正弦波振荡器是用L,C元件组成选频网络的振荡器,一般用来产生1MHz以上的高频正弦信号。根据LC调谐回路的不同连接方式,LC正弦波振荡器又可分为变压器反馈式(或称互感耦合式)、电感三点式和电容三点式3种。图1-13-1为变压器反馈式LC正弦波振荡器的实验电路,其中,晶体三极管T1组成共射放大电路,变压器Tr的原绕组L1(振荡线圈)与电容C组成调谐回路,它既作为放大器的负载,又起选频作用,副绕组L2为反馈线圈,L3为输出线圈。该电路靠变压器原、副绕组同名端的正确连接(如图中所示)来满足自激振荡的相位条件,即满足正反馈条件。而振幅条件的满足,一是靠合理选择电路参数,使放大器建立合适的静态工作点;其次是改变线圈L2的匝数,或它与L1之间的耦合程度,以得到足够强的反馈量。稳幅作用是利用晶体管的非线性来实现的。由于LC并联谐振回路具有良好的选频作用,因此输出电压波形一般失真不大。
振荡器的振荡频率由谐振回路的电感和电容决定:
LC正弦波振荡器是用L,C元件组成选频网络的振荡器,一般用来产生1MHz以上的高频正弦信号。根据LC调谐回路的不同连接方式,LC正弦波振荡器又可分为变压器反馈式(或称互感耦合式)、电感三点式和电容三点式3种。图1-13-1为变压器反馈式LC正弦波振荡器的实验电路,其中,晶体三极管T1组成共射放大电路,变压器Tr的原绕组L1(振荡线圈)与电容C组成调谐回路,它既作为放大器的负载,又起选频作用,副绕组L2为反馈线圈,L3为输出线圈。该电路靠变压器原、副绕组同名端的正确连接(如图中所示)来满足自激振荡的相位条件,即满足正反馈条件。而振幅条件的满足,一是靠合理选择电路参数,使放大器建立合适的静态工作点;其次是改变线圈L2的匝数,或它与L1之间的耦合程度,以得到足够强的反馈量。稳幅作用是利用晶体管的非线性来实现的。由于LC并联谐振回路具有良好的选频作用,因此输出电压波形一般失真不大。
振荡器的振荡频率由谐振回路的电感和电容决定:
四、实验内容及步骤:
图9-1 LC正弦波振荡器
四、实验内容及步骤:
1. 静态工作点的调整
(1)=+12V电源,调节电位器RW,使输出端得到不失真的正弦波形。如不起振,可改变L2的首、末端位置,使之起振。测量两管的静态工作点及输出正弦波的有效值,记入表1-13-1中。
(2)减小RW,观察输出波形的变化,测量有关数据,并记录。
(3) 增大RW,使振荡波形刚刚消失,测量有关数据,并记录。
表9-1 LC正弦波振荡器静态工作点数据表
RW
三极管
VB(V)
VE(V)
IC(mA)
VO(有效值)
VO(波形)
居中
T1
T2
小
T1
T2
大
T1
T2
根据以上3组数据,分析静态工作点对电路起振、输出波形幅度和失真的影响。
2. 观察反馈量大小对输出波形的影响
置反馈线圈L2于位置0(无反馈),1(反馈量不足),2 (反馈量合适),3(反馈量过强)时,测量相应的输出电压波形,记入表9-2中。
表9-2 反馈量与输出波形关系表
L2的位置
0
1
2
3
VO的波形
3. 验证相位条件
(1)改变线圈L2的首、末端位置,观察停振现象。
(2)恢复L2的正反馈接法,改变L1的首、末端位置,观察停振现象。
4. 测量振荡频率
调节RW,使电路正常起振,用李萨育法或函数信号发生器内测频率法(见实验9)测量以下两种情况下的振荡频率f0,记入表1-13-3中。
(1) 谐振回路电容 C=1000pF。
(2) 谐振回路电容 C=100pF。
表9-3 振荡频率表
C(pF)
1000
100
f0