实验2 正弦波振荡器LC振.docx

实验2正弦波振荡器（LC振荡器和晶体振荡器）
一．实验目的
1.掌握电容三点式LC振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件的功能；
2.掌握LC振荡器幅频特性的测量方法；
3.熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响；
4.了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响，感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。
二．实验内容
1.用示波器观察LC振荡器和晶体振荡器输出波形，测量振荡器输出电压峰-峰值，并以频率计测量振荡频率；
2.测量LC振荡器的幅频特性；
3.测量电源电压变化对振荡器的影响；
4.观察并测量静态工作点变化对晶体振荡器工作的影响。
三．实验步骤
1.实验准备
插装好LC振荡器和晶体振荡器模块，接通实验箱电源，按下模块上电源开关，此时模块上电源指示灯点亮。
2.LC振荡实验（为防止晶体振荡器对LC振荡器的影响，应使晶振停振，即将3W03顺时针调到底。）
（1）西勒振荡电路幅频特性的测量
3K01拨至LC振荡器，示波器接3TP02，频率计接振荡器输出口3P02。调整电位器3W02，使输出最大。开关3K05拨至“P”，此时振荡电路为西勒电路。四位拨动开关3SW01分别控制3C06（10P）、3C07（50P）、3C08（100P）、3C09（200P）是否接入电路，开关往上拨为接通，往下拨为断开。四个开关接通的不同组合，可以控制电容的变化。例如开关“1”、“2”往上拨，其接入电路的电容为10P+50P=60P。按照表2-1电容的变化测出与电容相对应的振荡频率和输出电压（峰-峰值VP-P），并将测量结果记于表中。
表2-1
电容C（pf）1050100150200250300350振荡频率f(MHZ)9.277.856.665.946.135.555.114.77输出电压VP-P(v)0.6740.5560.6980.5980.4780.4550.4140.382根据所测数据，分析振荡频率与电容变化有何关系，输出幅度与振荡频率有何关系，并画出振荡频率与输出幅度的关系曲线。
注：如果在开关转换过程中使振荡器停振无输出，可调整3W01，使之恢复振荡。
（2）克拉泼振荡电路幅频特性的测量
将开关3K05拨至“S”，振荡电路转换为克拉泼电路。按照上述（1）的方法，测出振荡频率和输出电压，并将测量结果记于表2-1中。
根据所测数据，分析振荡频率与电容变化有何关系，输出幅度与振荡频率有何关系，并画出振荡频率与输出幅度的关系曲线。
电容C（pf）1050100150200250300350振荡频率f(MHZ)24.4313.7910.669.449.688.858.347.98输出电压VP-P(v)0.0220.0710.1210.1270.0870.1270.1470.160
（3）测量电源电压变化对振荡器频率的影响
分别将开关3K05打至（S）和（P）位置，改变电源电压EC，测出不同EC下的振荡频率。并将测量结果记于表2-2中。
其方法是：频率计接振荡器输出3P01，调整电位器3W02使输出最大，用示波器监测，测好后去掉。选定回路电容为100P。即3SW01“3”往上拨。用三用表直流电压档测3TP01测量点电压，按照表2-2给出的电压值Ec，调整3W01电位器，分别测出与电压相对应的频率。表中△f为改变Ec时振荡频率的偏移，假定Ec=10.5V时,△f=0，则△f=f-f10.5V。
表2-2
串联（S）EC（V）10.59.58.57.56.55.5F(MHZ)10.68510.66410.67010.68010.69010.698△f(KHZ)0612223242并联（P）EC（V）10.59.58.57.56.55.5F(MHZ)6.6956.6616.6646.6656.6646.663△f(KHZ)025654根据所测数据，分析电源电压变化，对振荡频率有何影响。
3.晶体振荡器实验
（1）3K01拨至“晶体振荡器”，将示波器探头接到3TP02端，观察晶体振荡器波形，如果没有波形，应调整3W03电位器。然后用频率计测量其输出端频率，看是否与晶体频率一致。
（2）示波器接3TP02端，频率计接3P02输出铆孔，调节3W03以改变晶体管静态工作点，观察振荡波形及振荡频率有无变化。
4.实验报告要求
（1）根据测试数据，分别绘制西勒振荡器，克拉泼振荡器的幅频特性曲线，并进行分析比较；
（2）根据测试数据，计算频率稳定度，分别绘制克拉泼振荡器、西勒振荡器的
曲线；
（3）根据实验，分析静态工作点对晶体振荡器工作的影响；
（4）总结由本实验所获得的体会。
（1）（2）

随着电容的增大，两电路频率与输出电压均降低
（3）
静态工作点的改变会引起电流的改变，使振荡器的放大器环节倍数改变，影响输出度，可能会造成输出波形失真或者振荡器停振。