高频电路-电容三点式LC振荡器实验报告
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信息科学与工程学院实验报告
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2019.09
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高频电子电路》课程实验报告
专业名称
年级
班级
学生姓名
指导老师
时间
实 验 名 称
电容三点式 LC振荡器
实验目的及要
1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；
2.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；
3.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；
4.熟悉负载变化对振荡器振荡幅度的影响。
实 验 环 境
1.LC振荡器模块
2.双踪示波器
3.万用表
实 验 内 容
1.用示波器观察振荡器输出波形，测量振荡器电压峰
计测量振荡
频率。
2.测量振荡器的幅频特性。
3.测量电源电压变化对振荡器频率的影响。
—峰值 VP-P，并以频率
实验步骤或实验方案
实验电路图如图所示
1．实验准备
插装好 LC 振荡器模块，按下开关 3K1接通电源，即可开始实验。
2．西勒振荡电路幅频特性的测量
示波器接 3TP02，频率计接振荡器输出口 3P01。电位器 3W02反时针调到底， 使输出最大。开关 3K05 拨至右侧，此时振荡电路为西勒电路。
3K01、3K02、 3K03、3K04 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 3K01、3K02 往上拨，其接入电路的电容为 10P+50P=60P。按照表 1 电容的变化测出与电容相对应的振荡频率和输出电 压（峰一峰值 VP-P），并将测量结果记于表中。
电容 c
（pf）
10
50
100
150
200
250
300
350
振荡频 率f （MHZ）
7.692
8.772
6.849
6.173
5.682
5.435
5.051
4.902
输出电 压 VP-P
（v）
49.0
53.0
56.0
52.0
39.0
34.0
29.0
15.0
表1
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。
3．克拉泼振荡电路幅频特性的测量
将开关 3K05 拨至左侧，振荡电路转换为克拉泼电路。按照上述方法，测出 振荡频率和输出电压，并将测量结果记于表 2 中。
电容 c
（pf）
10
50
100
150
200
250
300
350
振荡频 率f （MHZ）
14.49
11.63
10.42
9.709
10.42
9.709
11.63
输出电 压 VP-P
（v）
0
0.184
0.376
0.392
0.552
0.392
0.552
0.376
表2
西勒震荡电路：
调 电容值为 10pf ：
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电容值为 150pf
电容值为 150pf：
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电容值为 150pf
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试 过 程 及 实 验 结 果
电容值为 50pf：
电容值为 100pf：
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电容值为 300pf
电容值为 300pf：
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电容值为 300pf
电容值为 300pf：
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电容值为 200pf：
电容值为 250pf：
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电容值为 200pf
电容值为 200pf：
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电容值为 350pf：
克拉泼振荡电路：
电容值为 10pf：
电容值为 50pf：
电容值为 100pf：
电容值为 150pf：
电容值为 250pf
电容值为 300pf
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电容值为 350pf：
总结：
（ 1）克拉泼电路的振荡频率几乎与 C1、 C2 无关，克拉泼电路的频率稳 定度比电容三点式电路要好，但是克拉泼电路只能用作固定频率振荡器 或者波段覆盖系数较小的可变频率振荡器。
2）西勒电路频率稳定性好，振荡频率可以较高，可用作波段振荡器。
ＬＣ振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。
ＬＣ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ＬＣ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ＭＨＺ～ＧＨＺ。
LC 振荡器的起振条件： 一个振荡器能否起振， 主要取决于振荡电路自激振 荡的两个基本条件，即：振幅起振平衡条件和相位平衡条件。
LC 振荡器的频率稳定度： 频率稳定度表示： 在一定时间或一定温度、 电压 等变化范围内振荡频率的相对变化程度， 常用表达式： Δf ０／ f ０来表示（f ０为所选择的测试频率；Δ f ０为振荡频率的频率误差，Δ f０＝f ０２－f０ １；f ０２和 f ０１为不同时刻的 f ０），频率相对变化量越小，表明振荡频 率的稳定度越高。由于振荡回路的元件是决定频率的主要因素， 所以要提高 频率稳定度，就要设法提高振荡回路的标准性， 除了采用高稳定和高 Q值的 回路电容和电感外，其振荡管可以采用部分接入， 以减小晶体管极间电容和 分布电容对振荡回路的影响，还可采用负温度系数元件实现温度补偿。
LC 振荡器的调整和参数选择
1）静态工作点的调整
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合理选择振荡管的静态工作点， 对振荡器工作的稳定性及波形的好坏，有一 定的影响，偏置电路一般采用分压式电路。
当振荡器稳定工作时，振荡管工作在非线性状态， 通常是依靠晶体管本身的 非线性实现稳幅。若选择晶体管进入饱和区来实现稳幅， 则将使振荡回路的 等效 Q 值降低，输出波形变差，频率稳定度降低。因此，一般在小功率振荡 器中总是使静态工作点远离饱和区，靠近截止区。
（2）振荡频率 f 的计算：振荡频率主要由 L、C 和 C3 决定。
（3）反馈系数 F 的选择：
反馈系数 F 不宜过大或过小，一般经验数据 F≈0.1 ～ 0.5, 本实验取 F= 0.3
克拉泼和西勒振荡电路
电容三点式 LC振荡器实验电路
图中 3K05 打到“ S”位置（左侧）时为改进型克拉泼振荡电路，打到“ P” 位置（右侧）时，为改进型西勒振荡电路。
3K01、3K02、3K03、3K04控制回 路电容的变化。调整 3W01可改变振荡器三极管的电源电压。
3Q02为射极跟 随器。
3TP02为输出测量点， 3TP01为振荡器直流电压测量点。
3W02用来改 变输出幅度。
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